[发明专利]一种电磁超声回波声时计算方法及其应用

说明书

本发明提供了一种电磁超声回波声时计算方法及其应用，属于电磁超声无损检测领域。该方法包括如下步骤：获取待测试件的回波信号，并根据阻塞区长度截取有效回波信号；求取有效回波信号中所有递增区间过零点，并标记其位置；计算相邻两个递增区间过零点之间的最大值，记为谐波峰值，并标记其位置；求取所有谐波峰值的主峰，记为脉冲峰值，并标记其位置；根据预设阈值对脉冲峰值中干扰峰值进行滤除，然后对滤除后的脉冲峰值计算平均声时，以此完成电磁超声回波声时计算。本发明能够有效消除利用回波信号求取波峰时回波信号抖动出现双峰值所产生的干扰，提高波峰提取的准确性，具有计算量小的优势，可实现现场快速准确计算。

技术领域

本发明属于电磁超声无损检测领域，更具体地，涉及一种电磁超声回波声时计算方法及其应用。

背景技术

电磁超声是无损检测领域出现的新技术，与传统的超声检测技术相比，它具有精度高、不需要耦合剂、非接触、适于高温检测以及容易激发各种超声波形等优点。电磁超声易于激发横波，同时由于横波波速小于纵波波速而具有测厚精度高的优点。

近年来，电磁超声测厚开始在工程上广泛应用。电磁超声测厚多采用脉冲反射式原理。电磁超声传感器，能够激励出并接收到超声波，其包括用于产生偏置磁场的励磁器、通高频交变电流的线圈和被测试件三个部分。励磁器可以是永久磁铁或电磁铁。被测试件放置在偏置磁场中，当给置于被测试件上的线圈通高频交变电流时，其周围会产生交变电磁场，在被测试件中感生出涡流。在偏置磁场的作用下，试件表面会产生交变的力或形变，进而产生振动并在试件中传播形成超声波。在接收超声波时，试件内部微观粒子振动引起偏置磁场扰动，由于法拉第效应线圈切割磁力线感生出电压，实现超声波测量。

现有技术中，CN10978104A公开了一种基于频域分析的电磁超声测厚方法，该技术将厚度信息从时域难以读取的周期变换到频域易读取的峰值，在不改变原有电路的基础上增大使用提离，提高检测精度，但是当板厚较大时，由于采样深度的限制，回波信号频率分量减小，会淹没在噪声频率中，难以实现准确测厚。CN107450061A公开了一种超声测厚中的自适应声时计算方法，该技术将声时计算转化为系统辨识问题，求取脉冲响应序列，由脉冲响应序列极大值的横坐标换算得到超声声时，但是该方法计算量巨大，并且对于单个脉冲的波形噪声抖动情况无法处理，难以应用到快速检测的实际生产中去。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种电磁超声回波声时计算方法及其应用，旨在解决现有的测厚方法精确度、计算量巨大的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一方面，提供了一种电磁超声回波声时计算方法，该方法包括如下步骤：

S1获取被测试件的回波信号，并根据阻塞区长度截取有效回波信号；

S2求取所述有效回波信号中所有递增区间过零点，并标记其位置；

S3计算相邻两个递增区间过零点之间的最大值，记为谐波峰值并标记其位置；

S4确定步骤S3获得的一系列谐波峰值的主峰，记为脉冲峰值并标记其位置；

S5根据预设阈值对步骤S4获得的脉冲峰值中的干扰峰值进行滤除，然后利用滤除后的脉冲峰值计算平均声时，以此完成电磁超声回波声时计算。

作为进一步优选的，步骤S1中，所述阻塞区长度由空气采集的回波信号确定。

作为进一步优选的，步骤S1包括如下子步骤：

S11获得空气采集的回波信号，将起始时间至饱和信号幅值下降到50％及以下的时间作为阻塞区结束时间t₀；

S12获取被测试件在采样时间t₁内的回波信号，将t₀至t₁时间区间的回波信号作为有效回波信号。