本发明专利技术涉及焊缝检测技术领域，本发明专利技术公开了基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测系统及方法，包括根据第一流量数据确定焊缝动态特征，根据第一静态数据确定焊缝静态特征，再确定焊缝动态特征与焊缝静态特征之间的关联度值，根据预设智能优化算法以及关联度值对初始声波参数进行优化，获得最优声波参数，最后基于最优声波参数获取第二流量数据以及第二静态数据，将第二流量数据和第二静态数据输入到预构建的焊缝检测模型中，获得焊缝检测结果；本发明专利技术在对差压流量计内部焊缝检测过程中，根据实际工况确定关联度值，再通过关联度值对初始声波参数进行优化，使得焊缝检测的准确性得到有效的提升。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊缝检测，更具体地说，本专利技术涉及基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测系统及方法。
技术介绍
1、在工业自动化过程仪表装置中，差压式流量计有两大主要用途，采集工业自动化过程中各类物料流量数据和测量工业生产中各项物料的累计量，无损检测（ndt）技术是一类通过不破坏材料或结构完整性的方式，检测和评估其内部或表面缺陷的技术，无损检测（ndt）技术包括超声波检测、x射线检测、磁粉检测以及视觉检测等，超声波相控阵检测是一种先进的无损检测（ndt）技术，利用相控阵列的超声波探头，通过电子控制的方式改变超声波的传播方向和焦点位置，从而实现对材料的多角度扫描和精准检测，现有技术中，较少出现通过超声波相控阵检测差压流量计内部焊缝的相关内容。
2、现有技术中，公开号为cn118533972a的中国专利提供了一种基于超声波的焊缝智能检测方法及系统，通过采集焊缝处的超声波反馈信息，并经校验、数据转换和特征提取模型训练后，生成焊缝特征调整指数，并与预设阈值进行匹配分析，基于结果制定焊缝检测和调整评估策略。
3、尽管现有技术通过超声波实现了对焊缝的检测，但对于差压流量计而言，检测其内部焊缝仍存在较大挑战，由于差压流量计内部结构复杂、材料厚度多样以及运行环境中可能存在流体干扰等因素，超声波参数在检测过程中显得尤为关键，然而，现有技术难以根据实际工况对超声波参数进行优化，导致焊缝检测的准确性难以有效提升。
4、鉴于此，本专利技术提出基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测系统及方法以解决上述问题。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测系统及方法。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、第一方面，提供了基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法，包括：
4、基于初始声波参数获取第一流量数据以及第一静态数据，根据第一流量数据确定焊缝动态特征，根据第一静态数据确定焊缝静态特征；
5、确定焊缝动态特征与焊缝静态特征之间的关联度值，根据预设智能优化算法以及关联度值对初始声波参数进行优化，获得最优声波参数；
6、基于最优声波参数获取第二流量数据以及第二静态数据，将第二流量数据和第二静态数据输入到预构建的焊缝检测模型中，获得焊缝检测结果。
7、进一步地，根据第一流量数据确定焊缝动态特征的方法包括：
8、基于流体图像集计算相应的图像复杂度，根据流体特性数据计算流体隶属度，将图像复杂度和流体隶属度作为焊缝动态特征。
9、进一步地，基于流体图像集计算相应的图像复杂度的方法包括：
10、根据预设拉普拉斯算子计算流体图像集对应的图像梯度值，根据预设灰度共生矩阵获取流体图像集的对比度值，根据预设canny算子获取流体图像集的边缘密度值，将图像梯度值、对比度值和边缘密度值进行加权求和，得到图像复杂度。
11、进一步地，根据流体特性数据计算流体隶属度的方法包括：
12、；
13、式中，fmd为流体隶属度，为流体速度平均值，为流体速度标准值，为压力梯度平均值，为压力梯度标准值，为流体粘度平均值，为流体粘度标准值，为流体速度标准差，为压力梯度标准差，为流体粘度标准差，为自然常数，、、均为权重因子。
14、进一步地，根据第一静态数据确定焊缝静态特征的方法包括：
15、根据第一静态数据进行多项式拟合获得初始焊缝轮廓，再根据样条曲线拟合对初始焊缝轮廓进行调整，得到目标焊缝轮廓，将目标焊缝轮廓作为焊缝静态特征。
16、进一步地，确定焊缝动态特征与焊缝静态特征之间关联度值的方法包括：
17、将焊缝静态特征输入到预构建的动态转换模型中，获得目标动态特征，计算焊缝动态特征与目标动态特征之间的斯皮尔曼系数，将斯皮尔曼系数作为关联度值。
18、进一步地，动态转换模型的构建方法包括：
19、获取样本数据集，所述样本数据集中包括历史焊缝静态特征和历史目标动态特征；
20、将样本数据集划分为样本训练集和样本测试集，构建回归网络；
21、以样本训练集中的历史焊缝静态特征作为回归网络的输入数据，以样本训练集中的历史目标动态特征作为回归网络的输出数据，对回归网络进行训练，得到用于预测初始目标动态特征的初始回归网络；
22、利用样本测试集对初始回归网络进行测试，输出小于预设误差值的初始回归网络作为动态转换模型。
23、进一步地，智能优化算法为麻雀搜索算法，根据预设智能优化算法以及关联度值对初始声波参数进行优化，获得最优声波参数的方法包括：
24、s201：随机生成一组麻雀个体，每个麻雀个体代表一个初始声波参数，对每个麻雀个体随机生成初始位置；
25、s202：构建每个麻雀个体的适应度函数值：
26、；
27、式中，为初始声波参数对应的关联度值；
28、s203：对部分麻雀个体执行探索操作，更新其初始声波参数;
29、；
30、式中，为第个麻雀在第代的位置，为第个麻雀在第代的位置，为最大迭代次数，为随机角度，是以e为底的指数函数，e为自然常数；
31、s204：对其余麻雀个体执行追随操作，更新其初始声波参数；
32、s205：计算更新后每个麻雀个体的适应度函数值，更新当前最优解；
33、s206：当达到预设的最大迭代次数时停止搜索，输出当前最优解对应的初始声波参数，即为最优声波参数。
34、第二方面，提供了基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测系统，其用于实现上述的基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法，包括：
35、特征确定模块：用于基于初始声波参数获取第一流量数据以及第一静态数据，根据第一流量数据确定焊缝动态特征，根据第一静态数据确定焊缝静态特征；
36、参数优化模块：用于确定焊缝动态特征与焊缝静态特征之间的关联度值，根据预设智能优化算法以及关联度值对初始声波参数进行优化，获得最优声波参数；
37、焊缝检测模块：用于基于最优声波参数获取第二流量数据以及第二静态数据，将第二流量数据和第二静态数据输入到预构建的焊缝检测模型中，获得焊缝检测结果。
38、第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述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的基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法。
39、第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法。
40、相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
41、本专利技术先是根据第一流量数据确定焊缝动态特征，根据第一静态数据本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法，其特征在于，所述根据第一流量数据确定焊缝动态特征的方法包括：
3.根据权利要求2所述的基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法，其特征在于，所述基于流体图像集计算相应的图像复杂度的方法包括：
4.根据权利要求2所述的基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法，其特征在于，所述根据流体特性数据计算流体隶属度的方法包括：
5.根据权利要求1所述的基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法，其特征在于，所述根据第一静态数据确定焊缝静态特征的方法包括：
6.根据权利要求5所述的基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法，其特征在于，所述确定焊缝动态特征与焊缝静态特征之间关联度值的方法包括：
7.根据权利要求6所述的基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法，其特征在于，所述动态转换模型的构建方法包括：
8.根据权利要求6所述的基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法，其特征在于，所述智能优化算法为麻雀搜索算法，根据预设智能优化算法以及关联度值对初始声波参数进行优化，获得最优声波参数的方法包括：
9.基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测系统，其用于实现权利要求1-8中任一项所述的基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法，其特征在于，包括：
10.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-8中任一项所述的基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法。
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【技术特征摘要】
1.基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法，其特征在于，所述根据第一流量数据确定焊缝动态特征的方法包括：
3.根据权利要求2所述的基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法，其特征在于，所述基于流体图像集计算相应的图像复杂度的方法包括：
4.根据权利要求2所述的基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法，其特征在于，所述根据流体特性数据计算流体隶属度的方法包括：
5.根据权利要求1所述的基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法，其特征在于，所述根据第一静态数据确定焊缝静态特征的方法包括：
6.根据权利要求5所述的基于超声波相控阵的差压流量计焊缝无损检测方法，其特征在于，所述确定焊缝动态特征与焊缝静...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷雨，贺继红，
申请(专利权)人：西安精准电子科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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