【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及管道缺陷检测领域，尤其涉及一种管道缺陷检测方法及管道缺陷检测装置。
技术介绍
1、管道结构广泛应用于石油化工、核电、市政等领域。长期服役条件下，受腐蚀、疲劳、外力作用等，易发生缺陷引发重大安全事故，因此面向管道的缺陷检测和监测意义重大。尤其是在管道服役过程中，管体缺陷随时间推移逐步形成的，为防止缺陷的扩展，提高缺陷检出能力，对于缺陷发生早期的诊断是十分有意义的。
2、相关技术中，采用超声导波检测作为长管道缺陷的检测手段。然而，对于早期缺陷而言，其损伤尺寸较小，回波能量较低，在外界环境的影响下缺陷波包易被其他干扰所淹没，因此较难在早期发现出缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种管道缺陷检测方法及管道缺陷检测装置。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种管道缺陷检测方法，包括以下步骤：
3、s1：根据被测管道的尺寸参数，得到用于对所述被测管道检测的激励频率；
4、s2：以所述激励频率对所述被测管道进行激励，得到多组第一回波响应信号；其中，所述被测管道内预设有轴向间隔布置的至少两组传感器阵列，以至少两组所述传感器阵列两两组合配对成为激励组和观测组，按照配对关系，分别向所述激励组各个节点施加根据所述激励频率形成的激励信号，以获得多组所述第一回波响应信号，其中一组所述第一回波响应信号对应于所述激励组的单个节点；
5、s3：在各个所述第一回波响应信号中截取出激励波包与端口波包
6、s4：根据所述配对关系，分别向所述观测组各个节点对应施加所述时间反转激励信号，并通过所述激励组获得多组第二回波信号；
7、s5：对多组所述第二回波信号进行叠加，并根据叠加后所形成的信号，判断是否存在缺陷波包；并在确定存在所述缺陷波包时，获取其中激励波包和所述缺陷波包之间的时间间隔；
8、s6：根据所述时间间隔和所述激励频率，得到并输出含有管道缺陷与所述传感器阵列之间轴向距离的结果。
9、在一些实施例中，所述步骤s6中，通过公式1计算得到所述轴向距离；所述公式1为：
10、
11、其中，l为缺陷距离传感器阵列的轴向距离，v为激励频率下模态波速，t为缺陷回波与激励波包之间的时间间隔。
12、在一些实施例中，所述步骤s1包括以下子步骤：
13、s11：根据尺寸参数，得到与所述被测管道对应的自由空心柱状结构的群速度频散曲线；
14、s12：根据所述群速度频散曲线，得到符合预设要求的激励频率。
15、在一些实施例中，在所述步骤s2中，所述激励频率对所述被测管道激励出纵波模态l(0，2)。
16、在一些实施例中，所述步骤s5包括以下子步骤：
17、s51：对多组所述第二回波信号进行叠加；
18、s52：根据叠加后所形成的信号，判断是否存在缺陷波包；若判断为存在缺陷波包，则执行步骤s53；若判断为不存在缺陷波包，则执行步骤s54；
19、s53：获取其中激励波包和所述缺陷波包之间的时间间隔，并执行步骤s6；
20、s54：输出管道未发现的结果。
21、本专利技术还构造一种管道缺陷检测装置，包括至少两组传感器阵列，以及与所述传感器阵列电连接的管道缺陷检测系统；
22、所述管道缺陷检测系统包括：
23、获取模块，其用于根据尺寸参数，得到被测管道检测用的激励频率；
24、第一采集模块，其用于以所述激励频率对所述被测管道进行激励，得到多组第一回波响应信号；其中，所述第一采集模块包括轴向间隔布置于所述被测管道内的至少两组传感器阵列，以至少两组所述传感器阵列两两组合配对成为激励组和观测组，按照配对关系，分别向所述激励组各个节点施加根据所述激励频率形成的激励信号，以获得多组所述第一回波响应信号，其中一组所述第一回波响应信号对应于所述激励组的单个节点；
25、截取及处理模块，其用于在各个所述第一回波响应信号中截取出激励波包与端口波包之间的信号部分，并对截取出来的信号进行时间反演信号处理，得到多个时间反转激励信号；
26、第二采集模块，其用于根据所述配对关系，分别向所述观测组各个节点对应施加所述时间反转激励信号，并通过所述激励组获得多组第二回波信号；
27、叠加及获取模块，其用于对多组所述第二回波信号进行叠加，并根据叠加后所形成的信号，判断是否存在缺陷波包；并在确定存在所述缺陷波包时，获取其中激励波包和缺陷波包之间的时间间隔；
28、输出模块，其用于根据所述时间间隔和所述激励频率，得到并输出含有管道缺陷与所述传感器阵列之间轴向距离的结果。
29、在一些实施例中，所述输出模块包括计算单元，所述计算单元用于通过公式1计算得到所述轴向距离；所述公式1为：
30、
31、其中，l为缺陷距离传感器阵列的轴向距离，v为激励频率下模态波速，t为缺陷回波与激励波包之间的时间间隔。
32、在一些实施例中，所述获取模块包括：
33、第一获取单元，其用于根据尺寸参数，得到与所述被测管道对应的自由空心柱状结构的群速度频散曲线；
34、第二获取单元，其用于根据所述群速度频散曲线，得到符合预设要求的激励频率。
35、在一些实施例中，所述叠加及获取模块包括：
36、叠加单元，其用于对多组所述第二回波信号进行叠加；
37、第一判断单元，根据叠加后所形成的信号，判断是否存在缺陷波包；若判断为存在缺陷波包，则输出信号至第一执行单元；若判断为不存在缺陷波包，则输出信号至第二执行单元；
38、第一执行单元，其用于获取其中激励波包和所述缺陷波包之间的时间间隔，并输出信号至输出模块；
39、第二执行单元，其用于输出管道未发现的结果。
40、在一些实施例中，所述传感器阵列包括多个传感器，多个所述传感器被配置为沿所述被测管道的周向，间隔且均匀地布置在所述被测管道的内壁上。
41、实施本专利技术具有以下有益效果：本专利技术利用时间反转法在时间、空间上的聚焦效应，将检测能量聚焦于缺陷的位置，提高了小缺陷的检出能力，可以将损伤再次散射的导波呈几何级放大，响应显著增强，可以在管道早期缺陷时期就能及时发现损伤，克服了相关检测技术中存在的不足，从而提高缺陷检测的灵敏度与准确度，更易于在管道缺陷产生的初期及时地发现缺陷，防范事故发生。
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1.一种管道缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的管道缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤S6中，通过公式1计算得到所述轴向距离；所述公式1为：
3.根据权利要求1所述的管道缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下子步骤：
4.根据权利要求1所述的管道缺陷检测方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述激励频率对所述被测管道激励出纵波模态L(0，2)。
5.根据权利要求1所述的管道缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤S5包括以下子步骤：
6.一种管道缺陷检测装置，其特征在于，包括至少两组传感器阵列，以及与所述传感器阵列电连接的管道缺陷检测系统；
7.根据权利要求6所述的管道缺陷检测装置，其特征在于，所述输出模块包括计算单元，所述计算单元用于通过公式1计算得到所述轴向距离；所述公式1为：
8.根据权利要求6所述的管道缺陷检测装置，其特征在于，所述获取模块包括：
9.根据权利要求6所述的管道缺陷检测装置，其特征在于，所述叠加及获取模块包括：
10.根据
...【技术特征摘要】
1.一种管道缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的管道缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤s6中，通过公式1计算得到所述轴向距离；所述公式1为：
3.根据权利要求1所述的管道缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤s1包括以下子步骤：
4.根据权利要求1所述的管道缺陷检测方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述激励频率对所述被测管道激励出纵波模态l(0，2)。
5.根据权利要求1所述的管道缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤s5包括以下子步骤：
6.一种管道缺陷检测装置，其特征在于，包括至少两组...
【专利技术属性】
技术研发人员：安达奇，施建辉，李晓光，苗闯，郝庆阳，陈智聪，张大勇，王树昌，张钱松，王强，刘迪，
申请(专利权)人：阳江核电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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