电磁超声声时测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电磁超声声时测量方法及装置，其中该方法包括：获取电磁超声换能器接收线圈产生的感应电信号；将感应电信号输入门限值为第一预设值的正电压比较器得到第一数字信号，输入门限值为第二预设值的负电压比较器得到第二数字信号；对第一数字信号和第二数字信号进行或操作，得到第三数字信号；将第三数字信号以脉冲宽度为权重，进行加权处理，得到第四数字信号；对第四数字信号进行转化处理，得到重建回波信号；根据重建回波信号，计算确定声时值。该方法通过将第三数字信号以脉冲宽度为权重，进行加权处理，过滤了持续时间短且幅值较大的噪声，使得声时值的计算有效避免了尖峰噪声的干扰，提高了电磁超声声时测量的精度和准确性。

【技术实现步骤摘要】
电磁超声声时测量方法及装置
本专利技术涉及于无损检测
，尤其涉及一种电磁超声声时测量方法及装置。
技术介绍
电磁超声是新兴的无损检测技术，电磁超声换能器激励线圈在试件中激励出超声波后，超声波在试件中传播，在上下表面会发生反射，反射波振动切割磁感线又会在试件中产生感应电流，试件中的感应电流耦合到接收线圈，接收线圈接收到的回波信号相邻回波之间的时间间隔(即声时)，就反映了试件被激励表面产生的超声波经过一次反射后再返回到试件被激励表面所需要的时间，再结合超声波传播的波速，就可以得到试件厚度。因此，在厚度测量中，电磁超声信号处理的关键是声时的测量。目前现有技术中，将电磁超声信号进行简单的叠加，等比例增大信号等方式简化声时，但是无法有效减小噪声，尤其是尖峰噪声的干扰。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种电磁超声声时测量方法，用以减少噪声对电磁超声声时测量的影响，该方法包括：获取电磁超声换能器接收线圈产生的感应电信号；将所述感应电信号输入门限值为第一预设值的正电压比较器得到第一数字信号，输入门限值为第二预设值的负电压比较器得到第二数字信号；对所述第一数字信号和所述第二数字信号进行或操作，得到第三数字信号；将所述第三数字信号以脉冲宽度为权重，进行加权处理，得到第四数字信号；对所述第四数字信号进行转化处理，得到重建回波信号；根据所述重建回波信号，计算确定声时值。本专利技术实施例还提供一种电磁超声声时测量装置，用以减少噪声对电磁超声声时测量的影响，简化处理电路，该装置包括：信号获取模块，用于获取电磁超声换能器接收线圈产生的感应电信号；第二数字信号转化模块，用于将所述感应电信号输入门限值为第一预设值的正电压比较器得到第一数字信号，输入门限值为第二预设值的负电压比较器得到第二数字信号；第三数字信号转化模块，用于对所述第一数字信号和所述第二数字信号进行或操作，得到第三数字信号；第四数字信号转化模块，用于将所述第三数字信号以脉冲宽度为权重，进行加权处理，得到第四数字信号；重建回波信号转化模块，用于对所述第四数字信号进行转化处理，得到重建回波信号；计算模块，用于根据所述重建回波信号，计算确定声时值。本专利技术实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述电磁超声声时测量方法。本专利技术实施例也提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述电磁超声声时测量方法的计算机程序。本专利技术实施例中，通过将获取到的电磁超声换能器接收线圈产生的感应电信号输入到门限值为第一预设值的正电压比较器得到第一数字信号，输入到门限值为第二预设值的负电压比较器得到第二数字信号；对第一数字信号和第二数字信号进行或操作，得到第三数字信号；将第三数字信号以脉冲宽度为权重，进行加权处理，得到第四数字信号；对第四数字信号进行低通滤波处理，得到重建回波信号；根据重建回波信号，计算确定声时值；将第三数字信号以脉冲宽度为权重，进行加权处理，过滤了持续时间短且幅值较大的噪声，使得声时值的计算有效避免了尖峰噪声的干扰，提高了电磁超声声时测量的精度和准确性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中电磁超声声时测量方法示意图。图2为本专利技术实施例中步骤102的具体步骤示意图。图3为本专利技术实施例中步骤105的具体步骤示意图。图4为本专利技术实施例中步骤106的具体步骤示意图。图5为本专利技术实施例中电磁超声声时测量的一具体应用实施的流程示意图。图6为本专利技术具体实施例中接收线圈产生的感应电信号示意图。图7为本专利技术具体实施例中截取到的回波信号Sig0的示意图。图8为本专利技术具体实施例中截取到的噪声信号N的示意图。图9为本专利技术具体实施例中第三数字信号Sig3的示意图。图10为本专利技术具体实施例中第四数字信号Sig4的示意图。图11为本专利技术具体实施例中重建回波信号Sig5的示意图。图12为本专利技术实施例中电磁超声声时测量装置示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了解决现有技术中受尖峰噪声干扰导致的电磁超声声时测量精度低的问题，本专利技术实施例提供了一种电磁超声声时测量方法，用以减少噪声对电磁超声声时测量的影响，如图1所示，该方法包括：步骤101：获取电磁超声换能器接收线圈产生的感应电信号；步骤102：将感应电信号输入门限值为第一预设值的正电压比较器得到第一数字信号，输入门限值为第二预设值的负电压比较器得到第二数字信号；步骤103：对第一数字信号和第二数字信号进行或操作，得到第三数字信号；步骤104：将第三数字信号以脉冲宽度为权重，进行加权处理，得到第四数字信号；步骤105：对第四数字信号进行转化处理，得到重建回波信号；步骤106：根据重建回波信号，计算确定声时值。从图1可以看出，通过将获取到的电磁超声换能器接收线圈产生的感应电信号输入到门限值为第一预设值的正电压比较器得到第一数字信号，输入到门限值为第二预设值的负电压比较器得到第二数字信号；对第一数字信号和第二数字信号进行或操作，得到第三数字信号；将第三数字信号以脉冲宽度为权重，进行加权处理，得到第四数字信号；对第四数字信号进行低通滤波处理，得到重建回波信号；根据重建回波信号，计算确定声时值；将第三数字信号以脉冲宽度为权重，进行加权处理，过滤了持续时间短且幅值较大的噪声，使得声时值的计算有效避免了尖峰噪声的干扰，提高了电磁超声声时测量的精度和准确性。具体实施时，首先获取电磁超声换能器接收线圈产生的感应电信号。将电磁超声换能器的激励线圈和接收线圈安装在试件上，电磁超声换能器激励线圈发出激励信号，经过耦合后，在接收线圈会产生感应电信号，采集感应电信号。获取感应电信号后，将感应电信号输入门限值为第一预设值的正电压比较器得到第一数字信号，输入门限值为第二预设值的负电压比较器得到第二数字信号，具体过程如图2所示，包括：步骤201：将截取的感应电信号中激励起始时刻前的信号确定为噪声信号；步骤202：将截取的感应电信号中第一预设时刻开始后第一预设时长的信号确定为回波信号；第一预设时刻距离激励起始时刻为第二预设时长；步骤203：将回波信号输入门限值为第一预设值的正电压比较器得到第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁超声声时测量方法，其特征在于，包括：/n获取电磁超声换能器接收线圈产生的感应电信号；/n将所述感应电信号输入门限值为第一预设值的正电压比较器得到第一数字信号，输入门限值为第二预设值的负电压比较器得到第二数字信号；/n对所述第一数字信号和所述第二数字信号进行或操作，得到第三数字信号；/n将所述第三数字信号以脉冲宽度为权重，进行加权处理，得到第四数字信号；/n对所述第四数字信号进行转化处理，得到重建回波信号；/n根据所述重建回波信号，计算确定声时值。/n

【技术特征摘要】
1.一种电磁超声声时测量方法，其特征在于，包括：
获取电磁超声换能器接收线圈产生的感应电信号；
将所述感应电信号输入门限值为第一预设值的正电压比较器得到第一数字信号，输入门限值为第二预设值的负电压比较器得到第二数字信号；
对所述第一数字信号和所述第二数字信号进行或操作，得到第三数字信号；
将所述第三数字信号以脉冲宽度为权重，进行加权处理，得到第四数字信号；
对所述第四数字信号进行转化处理，得到重建回波信号；
根据所述重建回波信号，计算确定声时值。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述感应电信号输入门限值为第一预设值的正电压比较器得到第一数字信号，输入门限值为第二预设值的负电压比较器得到第二数字信号包括：
将截取的所述感应电信号中激励起始时刻前的信号确定为噪声信号；
将截取的所述感应电信号中第一预设时刻开始后第一预设时长的信号确定为回波信号；所述第一预设时刻距离激励起始时刻为第二预设时长；
将所述回波信号输入门限值为第一预设值的正电压比较器得到第一数字信号，输入门限值为第二预设值的负电压比较器得到第二数字信号。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将截取的所述感应电信号中第一预设时刻开始后第一预设时长的信号确定为回波信号包括：
将截取的所述感应电信号中第一预设时刻开始后第一预设时长的呈周期性变化的信号确定为回波信号。


4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述正电压比较器的门限值设置值Thd1满足：
0.5Npp＜Thd1＜Vpp
其中，Npp表示所述噪声信号的峰峰值；Vpp表示所述回波信号的峰峰值。


5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述负电压比较器的门限值设置值Thd2满足：
-Vpp＜Thd2＜-0.5Npp
其中，Npp表示所述噪声信号的峰峰值；Vpp表示所述回波信号的峰峰值。


6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第三数字信号以脉冲宽度为权重，进行加权处理，得到第四数字信号包括：
以一固定采样频率遍历所述第三数字信号，确定多个采样点；
若所述第三数字信号的第一个采样点的幅值为0，则在第一个采样时刻，所述第四数字信号的幅值为0；若所述第三数字信号的第一个采样点的幅值不为0，则在第一个采样时刻，所述第四数字信号的幅值为第三数字信号的第一个采样点的幅值加一；
除第一个采样点外，若所述第三数字信号采样点的幅值为0，则在采样时刻，所述第四数字信号的幅值为0；若所述第三数字信号采样点数值不为0，则在采样时刻，所述第四数字信号的幅值为前一采样时刻的第四数字信号的幅值加一。


7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第四数字信号进行转化处理，得到重建回波信号包括：
对所述第四数字信号进行低通滤波处理；
得到经过低通滤波处理后的第四数字信号的多个幅值点；所述幅值点为低通滤波处理后的第四数字信号中采样时刻对应的信号幅值处的点；
根据所述幅值点，做拟合处理得到重建回波信号。


8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，对所述第四数字信号进行低通滤波处理的低通滤波器的截止频率取值范围为：
[0.1,0.9]×fe
其中，fe表示电磁超声换能器激励线圈发射的激励信号的频率。


9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述重建回波数字信号，计算确定声时值包括：
根据所述重建回波信号，得到所述重建回波信号的峰值Vp；
根据所述峰值Vp，确定阈值Thd3；
根据所述阈值Thd3，确定所述重建回波信号中超出所述阈值Thd3的极值点...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文才，丁旭，彭其勇，姜超，赵永涛，丁芳芳，武新军，孙秉才，张雪，李佳宜，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，中国石油集团安全环保技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11