[發明專利]多余物時差定位方法及其系統

有效

• 申請號: 201210027866.2
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN102590788A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 楊京;趙長興;沈楓;任毅;黃小貝
• 申請（專利權）人: 航天科工防御技術研究試驗中心
• 主分類號: G01S5/06
• 分類號: G01S5/06
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李弘;陳安平

技術領域

本發明涉及無損檢測領域，特別是指一種定位方法及其系統。

背景技術

航空航天系統對于產品的可靠性有很高的要求，嚴格預防和控制產品內部的多余物。對于電子電路和元器件、繼電器等小型器件，采用顆粒碰撞噪聲檢測方法(PIND)檢測多余物，檢測靈敏度高，但該方法采用單壓電換能器檢測，振動激勵裝置功率低，僅能檢測質量不大于500g的小型產品，并且對于大型產品內多余物的檢測只能分段、分區域檢測。對于彈上儀器，采用搖動條件下壓電換能器采集活動多余物信號，根據信號波形特征識別活動多余物位移信號，或采用目視或振動或搖動條件下耳聽的方法。對于大型圓臺狀艙段產品，均采用目視或振動或搖動條件下耳聽的方法檢測活動多余物。但該種方法受人的視覺和聽覺及外部環境的影響大，僅能檢測較大活動多余物，靈敏度低，活動多余物漏檢高，不能對活動多余物進行較準確的定位。現有技術中也存在采用多換能器的區域定位的方法，該方法簡單直觀，但定位粗糙，多余物查找清除困難。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種多余物時差定位方法及其系統。該多余物時差定位方法及其系統能夠用于航天領域金屬柱狀艙段內活動多余物的檢測和定位。

基于上述目的本發明提供的多余物時差定位方法，應用于艙體的多余物檢測，包括以下步驟：

在艙段面上至少三個固定位置接收多余物在艙內產生的混響信號，可選的，信號接收裝置至少有四個。

在所述固定位置以預設的觸發值為基準進行計時。

依據所述接收混響信號的固定位置處發送來的時間記錄以及在艙段面上接收所述混響信號固定的位置，將接收信號位置的點展開到同一平面，利用時差定位法計算確定出所述聲波信號的信號源位置。

同時，本發明提出一種應用于艙體的多余物時差定位系統，其特征在于，包括至少三個信號接收裝置和信號處理裝置；所述信號接收裝置分散布設于艙體表面，用于接收艙段面震動的聲波信號并記錄接收信號的時間；所述信號處理裝置與信號接收裝置相連接，依據所述信號接收裝置發送來的時間記錄以及所述信號接收裝置在艙段面上固定的位置，利用時差定位法計算確定出所述聲波信號的信號源位置。

可選的，所述信號接收裝置為固定于艙段上的壓電換能器，所述壓電換能器有四個以上，分別位于圓臺狀艙段的兩個端面上，每個端面上固定有兩個壓電換能器，呈十字交叉狀排布；接收信號時，所述信號接收裝置按照預先設定的信號觸發值為基準，接收到的信號強度達到所述基準時開始計時。可選的，所述觸發值為信號的上升沿觸發值。

接收到所述信號接收裝置所發出的信息之后，所述信號處理裝置按照時差定位的方法確定信號源的位置。

從上面所述可以看出，本發明提供的多余物時差定位方法及其系統，采用多通道檢測技術，首次將時差定位技術應用于多余物檢測，實現了對多余物的三維定位，具有較高的精確度。采用該方法和模塊進行多余物的定位，可以檢測尺寸更大產品內的活動多余物，還可以對活動多余物混響信號源進行定位。且采用該方法和模塊不依賴人的感官，減少了檢測人員身體條件的客觀限制，靈敏度高，保證了產品性能可靠性；檢測準確，對于較小活動的多余物也能夠檢測到。采用本發明所提供的多余物時差定位方法及其系統對活動信號源的定位，不僅可以幫助檢測人員確定活動多余物在艙段中的具體位置，方便活動多余物的清除，而且還可以幫助區分艙段中某些活動部件信號，減少活動多余物信號分析時間。

此外，本發明采用多通道多換能器檢測技術，不僅可以實現對艙段的一次性全艙段檢測，還可以對活動多余物信號發生源進行定位，是目前為止多通道信號分析中定位最準確的技術。

附圖說明

圖1為本發明實施例的多余物定位方法流程圖；

圖2為本發明實施例的換能器陣列示意圖；

圖3為本發明實施例的信號到達時間確定示意圖；

圖4為本發明實施例換能器陣列平面展開示意圖；

圖5為本發明實施例定位原理示意圖；

圖6為本發明實施例的多余物定位系統組成結構圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。