[发明专利]一种多层涂层界面结合质量的超声检测方法、装置和设备

说明书

本申请涉及一种多层涂层界面结合质量的超声检测方法、装置和设备，该方法通过获取试验样品的参数数据和超声数据并提取其相关特征，构成特征集，利用主成分分析法对特征集进行降维获取累计达到贡献率阈值的前m个数据得到降维数据，通过将带有实际结合状态的标签数据和降维数据构成的训练数据输入支持向量机中进行训练，得到涂层界面结合质量的分类检测模型，将待测样品的数据输入分类检测模型中实现对涂层结合质量的定量检测，此方法考虑了影响涂层界面结合质量的多个特征，最终可定量检测出面漆失效以及底漆失效的结果，解决了现有超声无损检测涂层界面质量是采用单个特征表征涂层的界面，得到的检测不全面和结果不准确的技术问题。

技术领域

本申请涉及质量检测数据处理技术领域，尤其涉及一种多层涂层界面结合质量的超声检测方法、装置和设备。

背景技术

目前表面涂层技术广泛应用于各个领域，涂层的界面结合质量作为涂层的一个重要评价参量，其影响着涂层的寿命以及性能。因此，涂层的界面结合质量的检测具有重大的意义。目前是采用破坏性的测试方法来检测涂层的界面结合质量，如拉伸法、画痕法、划格法等，但是破坏性的检测方式会损坏样品，无法对样品进行全检。

随着科技的发展，采用超声无损检测的方法来替代有损检测方法，如现有超声扫描显微镜的频域成像方法，该方法是将时域分离的涂层/基体界面回波单独提取，通过快速傅里叶变换转变为幅度谱，识别幅度谱代替界面回波时域幅值成像从而对结合力进行评估。如现有超声体波相位谱无损测量涂层界面结合强度的方法，该方法在涂层厚度未知的情况下，采用单个超声体波水浸探头垂直入射涂层试样，通过信号分析获得相应涂层混叠信号相位谱，即可提取出与界面刚度系数具有线性关系的相位变化实现涂层/基体界面结合强度的定量测量。但是实际生产的涂层通常呈现多层结构以及非均匀分布，使用单个特征表征涂层的界面结合质量不全面。

发明内容

本申请实施例提供了一种多层涂层界面结合质量的超声检测方法、装置和设备，用于解决现有超声无损检测涂层界面质量是采用单个特征表征涂层的界面，得到的检测不全面和结果不准确的技术问题。

为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

一方面，提供了一种多层涂层界面结合质量的超声检测方法，包括以下步骤：

S1.获取试验样品的参数数据和超声数据，所述参数数据包括多层涂层的面漆厚度和总厚度，所述超声数据包括面漆失效涂层的超声信号、底漆失效涂层的超声信号和未失效涂层的超声信号；

S2.对所有所述超声数据的波形进行处理，得到多层涂层界面结合质量表征的特征数据；将所述参数数据和所述特征数据作为特征集；

S3.对所述特征数据对应的涂层类型进行标记得到标签数据以及采用主成分分析法对所述特征集进行降维处理得到降维数据，将所述降维数据和所述标签数据作为训练数据；

S4.采用支持向量机对所述训练数据进行训练，得到涂层结合质量的分类检测模型；

S5.获取待测多层涂层样品的待测扫描波形，采用步骤S2和步骤S3对所有待测扫描波形处理，得到待测数据；将所述待测数据输入所述分类检测模型进行检测，输出检测结果。

优选地，对所有所述超声数据的波形进行处理，得到多层涂层界面结合质量表征的特征数据包括：

获取所有所述扫描波形的回波波峰数据，以及对所有所述扫描波形采用傅里叶变换得到对应的频谱波形；

获取除第一个极大值数据外的所有所述频谱波形的极大值数据，根据所述回波波峰数据和所述极大值数据计算，得到多层涂层界面结合质量表征的特征数据。

优选地，对所述特征数据对应的涂层类型进行标记得到标签数据包括：

若所述涂层类型为面漆失效涂层，则标签数据标记为1；