[发明专利]一种超声初至波实时检测方法

说明书

本发明涉及一种超声初至波实时检测方法，属无损检测技术领域。包括硬件描述语言HDL构建的整体时序控制单元、ADC采集回波信号单元、乒乓操作单元、窗口峰值检测单元、初至波峰峰值与时刻判别单元、初至波峰峰值与时刻输出单元和时域采样判别条件；整体时序控制单元产生ADC采集使能信号、波列检测使能信号、最大值检测使能信号和保存最大值使能信号时序控制上述各单元正常工作，实现从回波信号采集、存储和实时检测到最终输出超声初至波峰峰值和对应时刻μs级别的全工作流程；计算量小，空间占用率低，提高超声检测工作效率和测量精度，应用范围广；解决了现有检测方法对超声回波信号的实时检测性不强、计算量大和空间占用率高的问题。

技术领域

本发明涉及一种超声初至波实时检测方法，属无损检测技术领域。

背景技术

对油井内部进行探伤检测异常重要，如今利用超声波对油井内部构件缺陷进行无损探伤检测已很普遍；现有超声回波信号处理的电压比较法的准确性不高，容易受噪声干扰，测量精度低；而基于FIR滤波器和小波阈值法的联合去噪算法、小波变换、短时傅立叶变换、魏格纳-威利分布和希尔伯特黄变换这几种时频分析方法，尽管都可以对超声回波信号作去噪处理并得到良好的回波信号，但是计算量大、实时性都不强。总之，上述几种现有超声波检测法存在的主要问题是：对超声回波信号的实时检测性不强、计算量大和空间占用率高，难以满足油井探伤实时、准确和快速的要求。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种实现实时检测超声初至波峰峰值及其所对应的时刻，有效缩减计算量，空间占用率低，提高超声检测工作效率和测量精度，应用范围广的超声初至波实时检测方法。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

一种超声初至波实时检测方法，其特征在于，包括由硬件描述语言HDL构建的整体时序控制单元、ADC采集回波信号单元、乒乓操作单元、窗口峰值检测单元、初至波峰峰值与时刻判别单元、初至波峰峰值与时刻输出单元和时域采样判别条件架构；所述整体时序控制单元产生四个使能信号，分别是：ADC采集使能信号，控制ADC采集回波信号单元正常工作；波列检测使能信号，同时控制乒乓操作单元和窗口峰值检测单元正常工作；最大值检测使能信号，控制初至波峰峰值与时刻判别单元正常工作；保存最大值使能信号，控制初至波峰峰值与时刻输出单元正常工作；上述这四个使能信号均为高电平有效，通过整体时序控制单元的控制，实现从回波信号的采集、存储、实时检测到最终输出超声初至波峰峰值和对应时刻的全工作流程；所述时域采样判别条件为：（采样点数-误差调节参数）≦T_i-T_i－1≦（采样点数+误差调节参数）和（采样点数-误差调节参数）≦T_i+1-T_i≦（采样点数+误差调节参数）；其中，T为时间，单位μs；i为≧1的正整数。

所述的一种超声初至波实时检测方法，其特征在于，当ADC采集使能信号有效时，控制ADC采集回波信号单元采集回波数据并存入缓存区RAM0中。