【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料检测，具体涉及一种孔隙率均匀性的融合标定方法及系统。
技术介绍
1、复合材料目前已在航空航天、交通、能源、建筑等领域得到批量装机应用，为了确保复合材料结构质量和使用安全，在复合材料制造过程中，需要对复合材料制件进行无损检测，其中，孔隙率的量化检测与评估是目前复合材料制件无损检测的重要科目，主要采用以下两种方法：一种方法是利用复合材料制件边缘余量取样，然后，对样品进行制样和光学显微观察方法，通过观察试样某个断面的孔隙分布，间接评价复合材料制件的孔隙率含量；另一种方法是基于超声原理，利用超声信号的变化与孔隙之间的数理关系，对复合材料制件孔隙率进行无损检测，这种方法通常需要先设置有对比试块，然后，通过对比试块进行孔隙率评估。而对比试块是基于超声原理的复合材料制件孔隙率检测的标准传递物质，对比试块的质量、孔隙率分布均匀性和准确性直接影响制件的孔隙率超声检测结果准确性，特别是孔隙率均匀性直接影响制件孔隙率超声检测结果的正确性，超声方法得到的是复合材料制件中的孔隙率检测结果。
2、为了解决不同检测场景和不同特性的复合材料制件孔隙率超声检测，提高检测的可靠性和检测结果的准确性，首先，要求采用适用工艺模拟技术，制定不同级差孔隙率对比试块；然后，对所制备的孔隙率对比试块中孔隙分布的均匀性进行有效评价。目前尚欠缺有效的孔隙率均匀性评价的方法。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供一种孔隙率均匀性的融合标定方法及系统，基于超声检测数据和显微检测
2、本专利技术公开了一种孔隙率均匀性的融合标定方法，包括以下步骤：采集样品的以下任一超声检测数据：基于超声反射接触法的第一扫描，基于超声穿透法的第三扫描，以及样品第一孔隙率；通过所述超声检测数据，计算以下任一评估指标或它们的组合：第一扫描、第三扫描和样品第一孔隙率的均匀性系数；通过所述评估指标和相应阈值，对样品的均匀性进行评价；若所述样品通过所述均匀性评价，通过光学显微对样品进行标定。
3、优选的，若所述评估指示大于或等于相应的阈值，样品通过所述评估指标的均匀性评价；
4、所有评估指标均大于或等于相应的阈值，样品通过均匀性评价。
5、优选的，通过光学显微对样品进行标定的方法包括：
6、制备样品的小切样；
7、对所述小切样的观察断面进行制备；
8、基于光学显微，对所述观察断面进行图像记录，获得第二孔隙率矩阵：
9、
10、其中，q表示为第二孔隙率矩阵，表示为第iq个小切样的第jq幅图像中的第二孔隙率，nq表示小切样总数，mq为小切样的图像总数；
11、根据所述第二孔隙率矩阵，计算第二孔隙率平均值、最大孔隙率和最小孔隙率，
12、其中，表示为平均值；
13、根据第二孔隙率平均值、最大孔隙率和最小孔隙率，对样品进行标定。
14、优选的，所述评估指标包括均匀性系数，计算均匀性系数的方法包括：
15、根据所述超声检测数据，计算平均值；
16、根据所述平均值和级差，计算筛选条件；
17、计算符合所述筛选条件的检测点数；
18、根据所述检测点数的占比，计算均匀性系数。
19、优选的，计算第一扫描的均匀性系数的方法包括：
20、获得第一扫描的数据，第一扫描的矩阵表示为：
21、
22、其中，u表示为第一扫描的矩阵，表示为第iu列、第ju行的检测位置点的幅值，mu表示第一扫描的位置点总列数，nu表示第一扫描的位置点总行数；
23、计算第一扫描的平均值，
24、
25、其中，表示为第一扫描的平均值；
26、对满足第一筛选条件的位置点进行计数，获得第一检测点数，其中，第一筛选条件表示为：δu为第一扫描幅值的级差；
27、根据第一检测点数，计算第一扫描的均匀性系数：
28、
29、其中，表示为第一扫描的均匀性系数。
30、优选的，第三扫描c的均匀性系数计算方法包括：
31、获得第三扫描的数据：
32、
33、其中，g表示为第三扫描的矩阵，表示为第ic列、第jc行检测位置点的幅值，mc表示第三扫描的位置点总列数，nc表示第三扫描的位置点总行数；
34、计算第三扫描的平均值：
35、
36、其中，表示为第三扫描的平均值；
37、对满足第三筛选条件的位置点进行计数，获得第三检测点数，其中，第三筛选条件表示为：δg为第三扫描幅值的级差；
38、根据第三检测点数，计算第三扫描的均匀性系数：
39、
40、其中，表示为第三扫描的均匀性系数。
41、优选的，计算样品第一孔隙率的均匀性系数的方法包括：
42、获得样品的第一孔隙率矩阵：
43、
44、其中，d表示为样品第一孔隙率的矩阵，表示为第id列、第jd行的第一孔隙率数值，md表示列总数，nd为行总数；
45、计算第一孔隙率的平均值：
46、
47、其中，表示为第一孔隙率的平均值；
48、对满足第四筛选条件的位置点进行计数，获得第四检测点数，其中，第四筛选条件表示为：δd为第一孔隙率数值的级差；
49、根据第四检测点数，计算第一孔隙率的均匀性系数：
50、
51、其中，表示为第一孔隙率的均匀性系数。
52、优选的，所述样品为复合材料对比试块或复合材料制件。
53、本专利技术还提供一种用于实现上述方法的系统，包括换能器、第一扫描单元、第三扫描单元、第一孔隙率检测单元、评定模块、第二孔隙率检测单元和标定模块；
54、所述换能器用于对样品进行超声检测，获得超声数据；
55、所述第一扫描单元用于根据所述超声数据，获得第一扫描；
56、所述第三扫描单元用于根据所述超声数据，获得第三扫描；
57、所述第一孔隙率检测单元用于根据所述超声数据，获得样品第一孔隙率；
58、所述评定模块用于根据所述检测数据，计算评估指标；并根据评估指标和相应的阈值，对样品的均匀性进行评价；
59、所述第二孔隙率检测单元用于基于光学显微对样品进行光学检测；
60、所述标定模块用于根据所述光学检测对所述样品进行标定。
61、优选的，所述评定模块还用于保存数据和生成检测报告。
62、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：通过对一个或多个超声检测数据，计算出评估指标，并定量评价样品和对比试块的均匀性，并通过光学显微对样品的均匀性进行标定，提高对比试块的均匀性，提高复合材料制件孔隙率超声检测结果的正确性和准确性，避免漏检和误判本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种孔隙率均匀性的融合标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的融合标定方法，其特征在于，若所述评估指示大于或等于相应的阈值，样品通过评估指标的均匀性评价；
3.根据权利要求1所述的融合标定方法，其特征在于，通过光学显微对样品进行标定的方法包括：
4.根据权利要求1所述的融合标定方法，其特征在于，所述评估指标包括均匀性系数，计算均匀性系数的方法包括：
5.根据权利要求4所述的融合标定方法，其特征在于，计算第一扫描的均匀性系数的方法包括：
6.根据权利要求4所述的融合标定方法，其特征在于，第三扫描的均匀性系数计算方法包括：
7.根据权利要求4所述的融合标定方法，其特征在于，计算样品第一孔隙率的均匀性系数的方法包括：
8.根据权利要求1所述的融合标定方法，其特征在于，所述样品为复合材料对比试块或复合材料制件。
9.一种系统，其特征在于，用于实现如权利要求1-8任一项所述的融合标定方法，所述系统包括换能器、第一扫描单元、第三扫描单元、第一孔隙率检测单元、评定模块、第二
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述评定模块还用于保存数据和生成检测报告。
...【技术特征摘要】
1.一种孔隙率均匀性的融合标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的融合标定方法，其特征在于，若所述评估指示大于或等于相应的阈值，样品通过评估指标的均匀性评价；
3.根据权利要求1所述的融合标定方法，其特征在于，通过光学显微对样品进行标定的方法包括：
4.根据权利要求1所述的融合标定方法，其特征在于，所述评估指标包括均匀性系数，计算均匀性系数的方法包括：
5.根据权利要求4所述的融合标定方法，其特征在于，计算第一扫描的均匀性系数的方法包括：
6.根据权利要求4所述的融合标定方...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘菲菲，刘松平，罗云烽，李治应，杨玉森，章清乐，
申请(专利权)人：中航复合材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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