[发明专利]基于小波变换的管道腐蚀检测方法

权利要求书

1.一种基于小波变换的管道腐蚀检测方法，其特征在于：其包括以下步骤：

步骤一：将带有磁座的加速度传感器吸附于待测管道表面，使用力锤敲击管道，使用数据采集板卡读取加速度传感器信号x(t)；以力锤测试信号作为分析依据，利于在外场环境开展管道测试；

步骤二：选取cmor小波作为母小波，对输入信号x(t)进行连续小波变换和映射，得到x(t)小波变换的时频域表达WT(t,f)；

步骤三：设定阈值，对小波变换WT(t,f)执行筛选过滤得到WT_filter(t,f)，具体操作如下：

其中，λ为筛选过滤阈值；

步骤四：选取时间范围(t₁,t₂)，计算该时间范围内WT_filter(t,f)关于频率与时间的二重积分Y；提取阈值筛选后时频平面内特性范围的积分作为管道质量判别特征；具体计算方式如下：

其中，f_s为数据采集板卡的采样频率，t₁和t₂为所选取的时间范围的两个端点；

步骤五：设定管道腐蚀程度判断指标y₁和y₂，并且y₁y₂，当Y＞y₂时，判断管道质量为良好；当y₁≤Y≤y₂时，判断管道质量为中等；当Y＜y₁时，判断管道质量为较差。

2.根据权利要求1所述的基于小波变换的管道腐蚀检测方法，其特征在于：所述步骤二，选取cmor小波作为母小波，对输入信号x(t)进行连续小波变换和映射，得到x(t)小波变换的时频域表达WT(t,f)；具体步骤为：

选取cmor小波作为母小波，对输入信号x(t)进行连续小波变换得到W_f(a,b)，连续小波变换公式具体为：

其中，a、b分别为尺度因子和位移因子，a,b∈R且a＞0；ψ(t)表示母小波，由它进行尺度伸缩与时间平移得到小波基ψ_a,b(t)，具体表示为t为时间；

已知小波基ψ_a,b(t)的中心频率为f_a，依据尺度因子a与频率f_a的映射规律将W_f(a,b)映射至时频域，得到x(t)小波变换的时频域表达WT(t,f)。

3.根据权利要求1所述的基于小波变换的管道腐蚀检测方法，其特征在于：所述步骤一还包括：敲击位置与加速度传感器位置距离为10-40厘米。

4.根据权利要求1所述的基于小波变换的管道腐蚀检测方法，其特征在于：所述步骤三中，λ取值为0.001。

5.根据权利要求1所述的基于小波变换的管道腐蚀检测方法，其特征在于：所述步骤四中，t₁＝0.5s，t₂＝0.8s，f_s＝100kHz。

6.根据权利要求1所述的基于小波变换的管道腐蚀检测方法，其特征在于：所述步骤五中，y₁＝2.7×10⁶和y₂＝3.5×10⁶。