[发明专利]一种金属板腐蚀损伤深度评估系统和方法在审
申请号: | 202110481702.6 | 申请日: | 2021-04-30 |
公开(公告)号: | CN113325072A | 公开(公告)日: | 2021-08-31 |
发明(设计)人: | 张卫方;徐多;王翔宇;冉允萌;窦照峰 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学 |
主分类号: | G01N29/04 | 分类号: | G01N29/04;G01N29/44;G06F17/10 |
代理公司: | 北京众泽信达知识产权代理事务所(普通合伙) 11701 | 代理人: | 张艳萍 |
地址: | 100000*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 金属板 腐蚀 损伤 深度 评估 系统 方法 | ||
1.一种金属板腐蚀损伤深度评估系统,其特征在于,该系统包括:
多个传感器,设置在所述金属板的待测区域的边界上,用于发射和接收Lamb波的基础反对称模态的波信号,其中,发射的波信号为激励信号,接收的波信号为接收信号;
信息获取模块,用于获取所述激励信号和所述接收信号;
信号处理模块,用于对所述激励信号和所述接收信号进行信号处理,获取所述波信号的飞行时间和所述激励信号的时间参数,并计算目标时间段;
特征提取模块,用于在所述目标时间段对所述接收信号进行特征提取,得到所述接收信号在所述目标时间段的最大幅值,即损伤最大峰值;
数据处理模块,用于分别根据多个目标时间段对应的损伤最大峰值和预先已知的健康最大峰值来计算得到多个损伤因子;
深度拟合模块,用于根据所述多个损伤因子及预先已知的与所述多个损伤因子一一分别对应的多个腐蚀损伤深度进行曲线拟合,得到腐蚀深度评估模型,以实现腐蚀损伤深度评估。
2.根据权利要求1所述的金属板腐蚀损伤深度评估系统,其特征在于,所述信号处理模块还用于:
根据所述波信号的飞行时间、所述波信号的周期T0和发射所述激励信号的起始时间T1,计算得到接收到所述接收信号的起始时间Tstart和结束时间Tend;
其中,所述Tstart至所述Tend为所述目标时间段。
3.根据权利要求2所述的金属板腐蚀损伤深度评估系统,其特征在于,所述特征提取模块还用于在所述目标时间段对所述接收信号进行HHT变换,对经过HHT变换后的接收信号的波包进行特征提取,得到在所述目标时间段的损伤最大峰值。
4.根据权利要求1所述的金属板腐蚀损伤深度评估系统,其特征在于,所述深度拟合模块采用二次多项式拟合算法并根据多个损伤因子及对应的多个腐蚀损伤深度进行曲线拟合,以得到所述腐蚀深度评估模型。
5.根据权利要求1所述的金属板腐蚀损伤深度评估系统,其特征在于,
所述多个传感器两两之间进行配对,得到k个传感器对,每个传感器对中的一者用于发射所述激励信号,另一者用于获取所述接收信号,其中,所述k为正整数;以及
所述信息获取模块还用于:
获取所述k个传感器对的激励信号和接收信号;或
获取所述k个传感器对中预先设定的传感器对的激励信号和接收信号。
6.一种金属板腐蚀损伤深度评估方法,其特征在于,在所述金属板的待测区域的边界上设置多个传感器,用于发射和接收Lamb波的基础反对称模态的波信号,其中,发射的波信号为激励信号,接收的波信号为接收信号,该方法包括:
获取所述激励信号和所述接收信号;
对所述激励信号和所述接收信号进行信号处理,获取所述波信号的飞行时间和所述激励信号的时间参数,并计算目标时间段;
在所述目标时间段对所述接收信号进行特征提取,得到所述接收信号在所述目标时间段的最大幅值,即损伤最大峰值;
分别根据多个目标时间段对应的损伤最大峰值和预先已知的健康最大峰值来计算得到多个损伤因子;
根据所述多个损伤因子及预先已知的与所述多个损伤因子一一分别对应的多个腐蚀损伤深度进行曲线拟合,得到腐蚀深度评估模型,以实现腐蚀损伤深度评估。
7.根据权利要求6所述的金属板腐蚀损伤深度评估方法,其特征在于,该方法还包括:
根据所述波信号的飞行时间、所述波信号的周期T0和发射所述激励信号的起始时间T1,计算得到接收到所述接收信号的起始时间Tstart和结束时间Tend;
其中,所述Tstart至所述Tend为所述目标时间段。
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