[发明专利]共振波频率确定方法及装置

说明书

本发明属于核电维修技术领域，具体涉及一种共振波频率确定方法及装置。本公开采用估算的共振波波长确定逼近离散函数，并采用该逼近离散函数对采样数据集合进行卷积，由此大大减小了需要计算的数据量，减小了计算耗时，由于逼近离散函数是根据估算的共振波波长确定的，使得采用逼近离散函数卷积处理采样数据集合得到的目标离散函数，能够较准确的拟合待测共振波的变化趋势，进而能够较准确的得到共振波的频率。

技术领域

本发明属于核电维修技术领域，具体涉及一种共振波频率确定方法及装置。

背景技术

超声波在所测量的有限长材料中传播时，如果超声波的频率与材料的固有频率相等，就会发生共振现象。利用共振现象提出的超声共振测厚法是一种常用的测厚方法，具有可测下限小、精度高等优点。共振测厚的原理是T＝c/2f，T为被测工件的厚度，c为超声波在工件中传播的声速，f为共振波的频率。因此，超声共振频率的估计精度，是采用超声共振法测厚的关键。传统的方法是直接通过傅里叶变换获得其频谱最大值的频率。

高精密薄壁部件被广泛应用于航空航天和核电领域的核心部件中，实际应用过程中对这类部件的壁厚精度要求极高，通常为微米级。为了保证其尺寸精度，超声共振法则被用于高精密部件的全范围测量。以一根4m长，0.5mm厚的薄壁管为例，为了实现全范围测量，需要采集超过10万组的射频数据进行共振频率分析。同时为了保证测量精度，在进行傅里叶计算的时候需要进行补零操作。然而过长的离散数据进行傅里叶变化时，计算耗时也会随之增加。完成10万组的计算，耗时近160s，无法满足大批量管材的高速检查的需求。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，提供了一种共振波频率确定方法及装置。

根据本公开实施例的一方面，提供一种共振波频率确定方法，所述方法包括：

步骤100，获取待测共振波的采样数据集合，所述采样数据集合包括多个采样数据，各相邻采样数据的采集间隔时长相同；

步骤101，根据检测被检工件的超声波的频率、所述超声波的标准传播速度以及预估的被检工件的厚度，确定待测共振波的预估波长值；

步骤102，根据所述预估波长值，确定逼近离散函数；

步骤103，采用所述逼近离散函数作为窗口函数，对所述采样数据集合进行卷积处理，得到目标离散函数；

步骤104，根据所述目标离散函数，确定拐点数据集合，所述拐点数据集合包括所述目标离散函数各拐点对应的横坐标；

步骤105，根据所述拐点数据集合以及线性回归模型，确定待测共振波的频率。

在一种可能的实现方式中，所述步骤102包括：

将式1确定为逼近离散函数：

其中，A(n)为逼近离散函数，N为预估波长值，θ为任意角度的相位角，n∈(0，N-1)的正整数。

在一种可能的实现方式中，所述步骤104，包括：

获取目标离散函数的各横坐标X_i对应的纵坐标Y_i，X_i为正整数，i为正整数；

判断Y_i*Y_i+1与0的大小关系；

在Y_i*Y_i+1≤0的情况下，根据Y_i、Y_i+1，采用插值法确定目标离散函数的拐点对应的横坐标。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：