[发明专利]一种基于管道轴向局域扫描的超声导波长距离检测方法

权利要求书

1.一种基于管道轴向局域扫描的超声导波长距离检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.将超声导波探头安装于管道扫描区域，设定扫描间距为Δx、扫描总长度为L，沿管道轴向移动超声导波探头进行一维扫描检测；

S2.一维扫描获得各测点的导波时域信号s₁(t)、s₂(t)……s_n(t)，依序组成二维信号数据矩阵S(t,x)；

S3.对二维信号数据矩阵S(t,x)进行二维傅里叶变换，得到频率—波数域二维信号矩阵U(f,k)；

S4.将超声导波探头所激励导波模态中的单一模态选取为用于检测的目标模态，基于目标模态的频率、频带宽度、波数和波数带宽度构造二维窄频带、窄波数带滤波器W(f,k)，对二维信号矩阵U(f,k)进行二维滤波处理，滤去干扰方向、干扰模态和噪声信号成分，得到滤波后的频率—波数域二维信号矩阵U_w(f,k)，即U_w(f,k)＝U(f,k)·W(f,k)；

S5.对二维信号矩阵U_w(f,k)进行二维反傅里叶变换，得到滤波后的二维信号数据矩阵S_w(t,x)；

S6.从二维信号数据矩阵S_w(t,x)中分离出各测点的导波时域信号，通过延时叠加运算得到最终导波时域信号s_w(t)。

2.根据权利要求1所述的一种基于管道轴向局域扫描的超声导波长距离检测方法，其特征在于，S6中所述的延时叠加运算按照以下关系式运算：

3.根据权利要求1所述的一种基于管道轴向局域扫描的超声导波长距离检测方法，其特征在于，所述超声导波探头安装于管道近端部或管道中部，超声导波探头在管道轴向能自由移动，其检测模式为一发一收的双探头模式或自发自收的单探头模式。当扫描探头为一发一收双探头模式的其中一个探头时，扫描间距Δx须小于1/2的导波波长；当扫描探头为自发自收探头或同时移动一发一收双探头时，扫描间距Δx须小于1/4的导波波长。

4.根据权利要求1所述的一种基于管道轴向局域扫描的超声导波长距离检测方法，其特征在于，所述超声导波探头采用非接触式探头。

5.根据权利要求4所述的一种基于管道轴向局域扫描的超声导波长距离检测方法，其特征在于，所述非接触式探头为空气耦合式探头或电磁超声探头。