[發(fā)明專(zhuān)利]一種管道環(huán)焊縫識(shí)別定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310289829.3
• 申請(qǐng)日: 2013-07-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103363880A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳世利;印和;李健;李一博;黃新敬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01B7/00
• 分類(lèi)號(hào): G01B7/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專(zhuān)利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 溫國(guó)林

1.一種管道環(huán)焊縫識(shí)別定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：?

將三分量磁傳感器、三分量加速度計(jì)、聲音傳感器固定在管道內(nèi)檢測(cè)器里的任意位置，獲取管道中的內(nèi)磁場(chǎng)信號(hào)、加速度信號(hào)和聲音信號(hào)，并將3種信號(hào)傳輸至上位機(jī)；?

所述上位機(jī)計(jì)算每個(gè)焊縫出現(xiàn)的位置序列{s_b}，并獲取焊縫位置歸一化序列{s_c}；?

獲取磁場(chǎng)小波序列{DB_j}、加速度小波序列{DA_j}和聲音小波序列{DV_j}；?

對(duì)所述加速度小波序列{DA_j}和所述聲音小波序列{DV_j}進(jìn)行降采樣，并計(jì)算總小波序列{D_k}；?

計(jì)算兩個(gè)焊縫之間的平均采樣點(diǎn)數(shù)E以及低通濾波器的截止頻率；?

將總小波序列{D_k}通過(guò)截止頻率為f_bs的β階低通濾波器濾波，得到平滑的小波序列，將峰值出現(xiàn)的時(shí)刻作為焊縫出現(xiàn)的時(shí)刻；?

將所有焊縫出現(xiàn)的時(shí)刻按先后順序排列獲取焊縫定位時(shí)刻序列，并作歸一化處理得到歸一化焊縫定位時(shí)刻序列。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管道環(huán)焊縫識(shí)別定位方法，其特征在于，所述上位機(jī)計(jì)算每個(gè)焊縫出現(xiàn)的位置序列{s_b}，并獲取焊縫位置歸一化序列{s_c}的步驟具體為：?

1）從施工資料里讀取焊縫編號(hào)和每節(jié)管道長(zhǎng)度，得每節(jié)管道長(zhǎng)度序列；?

2）計(jì)算每個(gè)焊縫出現(xiàn)的位置{s_a}，補(bǔ)充s₀=0至{s_a}得焊縫位置序列{s_b|b=0,1,2,…,A}，A為管道個(gè)數(shù)；?

3）將焊縫位置序列{s_b}中的每一元素除以最后一個(gè)焊縫出現(xiàn)位置s_A，得焊縫位置歸一化序列{s_c|c=0,1,2,…,A}。?

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管道環(huán)焊縫識(shí)別定位方法，其特征在于，所述獲取磁場(chǎng)小波序列{DB_j}的步驟具體為：?

計(jì)算每一點(diǎn)磁場(chǎng)總量序列其中B_jx，B_jy，B_jz為磁傳感器測(cè)量的每一點(diǎn)的磁場(chǎng)三分量；?

對(duì)磁場(chǎng)總量序列{B_j}進(jìn)行M層連續(xù)小波變換，得每層磁場(chǎng)小波分解系數(shù){CB_ij}；?

其中為第i層第j個(gè)位置的磁場(chǎng)B的小波，為所用的母小波，τ為小波的自變量；?

對(duì)不同層的磁場(chǎng)小波分解系數(shù){CB_ij}做如下運(yùn)算，得磁場(chǎng)小波序列{DB_j}：?

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管道環(huán)焊縫識(shí)別定位方法，其特征在于，所述對(duì)對(duì)所述加速度小波序列{DA_j}和所述聲音小波序列{DV_j}進(jìn)行降采樣，并計(jì)算總小波序列{D_k}的步驟具體為：?

NB表示磁場(chǎng)序列元素個(gè)數(shù)；NV表示聲音序列元素個(gè)數(shù)；NA表示加速度總量序列的元素個(gè)數(shù)；聲傳感器和加速度傳感器的降采樣系數(shù)分別為：?

N_S=NV/NB，Na=NA/NB?

降采樣后的聲音信號(hào)和加速度信號(hào)的小波序列分別為：?

DV_k=DV_j|j=k*Ns,k=1,2,3,...,NV/Ns?

DA_k=DA_j|j=k*Na,k=1,2,3,...,NA/Na?

DB_k=DB_j|j=k,k=1,2,3,...,NB；?

總小波序列為：?

。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管道環(huán)焊縫識(shí)別定位方法，其特征在于，所述計(jì)算兩個(gè)焊縫之間的平均采樣點(diǎn)數(shù)E以及低通濾波器的截止頻率的步驟具體為：?

其中，l為管道的平均長(zhǎng)度；v為內(nèi)檢測(cè)器的平均前進(jìn)速度；低通濾波器的截止頻率為：f_bs=pf/E，f為磁傳感器的采樣頻率，p為設(shè)定值。?