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原文传递一种基于超声导波原理的钢板裂纹检测方法

专利名称：	一种基于超声导波原理的钢板裂纹检测方法
摘要：	一种基于超声导波原理的钢板裂纹检测方法，涉及结构无损检测技术、超声检测技术领域。本发明是为了解决现有的检测方式不能做到对桥面无损的情况下检测桥面板中某些类型的裂纹，并且检测范围有限的问题。采用一个超声换能器既作为发射端又作为接收端在待检测钢板长度方向上进行移动检测，或者采用两个超声换能器分别作为发射端和接收端移动式检测U型肋和待检测钢板连接缝隙的缝隙长度上是否有裂纹，接收端能够采集到移动到不同位置时的超声导波信号，根据每个超声导波信号的时域特征，获得相邻两个时域特征间的相关系数；根据步骤三获得的相关系数曲线，获得U型肋内部裂纹长度，完成对裂纹的检测。它用于U型肋和待检测钢板连接处的不可见裂纹。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	黑龙江;23
申请人：	哈尔滨工业大学
发明人：	李惠;周文松;王鹏
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910439437.8
公开号：	CN110161118A
代理机构：	哈尔滨市松花江专利商标事务所
代理人：	于歌
分类号：	G01N29/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
主权项：	1.一种基于超声导波原理的钢板裂纹检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一、将一号超声换能器(6)放置在待检测钢板(2)底部且位于U型肋(1)一侧，对一号超声换能器(6)施加电压信号，该电压信号在待检测钢板(2)中激发超声导波信号，采用该一号超声换能器(6)或者采用二号超声换能器(7)采集超声导波信号，且二号超声换能器(7)放置在待检测钢板(2)底部且位于U型肋(6)另一侧或者放置在U型肋(6)侧壁上或者与一号超声换能器(6)同侧；步骤二、在待检测钢板(2)底部且沿U型肋(1)长度方向设置多个采集点，一号超声换能器(6)沿着所述的长度方向依次到达各个采集点或者同时使一号超声换能器(6)和二号超声换能器(7)沿着U型肋(1)长度方向保持等间距移动，按照步骤一的方式再次施加电压并采集超声导波信号，从而得到一号超声换能器(6)作为采集端或者二号超声换能器(7)作为采集端移动到不同位置时采集到超声导波信号；步骤三、根据每个超声导波信号的时域特征，获得相邻两个时域特征间的相关系数；步骤四、根据步骤三获得的相关系数曲线，获得U型肋(6)内部裂纹长度，完成对裂纹的检测。 2.根据权利要求1所述的一种基于超声导波原理的钢板裂纹检测方法，其特征在于，采用信号发生装置对超声换能器(6)施加电压信号。 3.根据权利要求2所述的一种基于超声导波原理的钢板裂纹检测方法，其特征在于，一号超声换能器(6)和二号超声换能器(7)均采用窄带谐振式换能器实现。 4.根据权利要求3所述的一种基于超声导波原理的钢板裂纹检测方法，其特征在于，电压信号的波形为：式中，t为时间，V(t)为随时间变化的电压波形，A为电压脉冲最大幅值，H(t)为单位阶跃函数，n为波形所包含周期数，fc为窄带波形的中心频率。 5.根据权利要求1所述的一种基于超声导波原理的钢板裂纹检测方法，其特征在于，获得相邻两条超声导波信号时域特征间的相关系数为：式中，与分别表示第i条路径和第i+1条路径的超声导波信号的时域特征曲线，表示信号曲线与间的相关系数，表示信号特征曲线与间的协方差，和分别表示信号特征曲线与各自的方差。 6.根据权利要求1所述的一种基于超声导波原理的钢板裂纹检测方法，其特征在于，步骤四中，根据步骤三获得的相关系数，获得U型肋(1)内部裂纹长度的具体内容为：根据一号超声换能器(6)的依次移动或者一号超声换能器(6)和二号超声换能器(7)的同时移动，测量到了多个超声导波信号，根据相邻两条超声导波信号时域特征间的相关系数获得连续移动位置上所有的相关系数，如果某个相关系数出现突然下降点，则这些下降点分别对应疲劳裂纹的起止点，从而测量出裂纹长度，实现对顶板(2)与U型肋(1)间焊缝根部不可见疲劳裂纹的检测与定位。 7.根据权利要求1所述的一种基于超声导波原理的钢板裂纹检测方法，其特征在于，多个采集点的间隔距离均相等。
所属类别：	发明专利