[發明專利]一種利用曲線擬合提高超聲測厚精度的方法

有效

• 申請號: 201310476895.1
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN103486987A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 楊帆
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: G01B17/02
• 分類號: G01B17/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種利用曲線擬合提高超聲測厚精度的方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

1）采樣點獲取模塊在預先設定用于厚度測量的兩個回波區域內根據特征點的選取獲取采樣點：用于測厚的兩個回波區域由閘門設定，閘門包括寬度和高度兩個參數，根據工藝要求人工設置，采樣點獲取在閘門寬度范圍內進行，閘門高度定義為閘門所在位置縱坐標Y，采樣點獲取模塊根據特征點選取采集回波中同一時刻Y<=?0，Y>=?0兩個采樣點，并保存；

2）曲線擬合模塊采用直線擬合算法，將步驟1）獲得回波中兩個采樣點擬合成一條直線，與縱坐標交的點為特征點，得到兩個回波中的特征點X1和X2；

3）將計算出的兩個回波的特征點X1和X2送入厚度計算模塊，計算被測物體厚度，被測物體厚度S計算公式如下：

S?=?(|X1?-?X2|)?_*?t?_*?V，其中t為兩次回波中特征點對應的時間差，即兩次回波采樣點采集時間差，V為被測物體中聲速。

2.根據權利要求1所述利用曲線擬合提高超聲測厚精度的方法，其特征在于，所述特征點的選取分4種類型，分別為正最大峰值前零點、正最大峰值后零點、負最大峰值前零點和負最大峰值后零點。

3.根據權利要求2所述利用曲線擬合提高超聲測厚精度的方法，其特征在于，所述根據特征點的選取獲取采樣點步驟如下：

1）、新采樣開始，根據閘門高度判斷特征點類型，如果閘門高度為正，確定為正最大峰值型特征點，進入步驟2），如果閘門高度為負，確定為是負最大峰值型特征點，進入步驟7）；

2）、取某一時刻任意相鄰三個采樣點S_N(x,y)，S_N-1(x,y)，S_N-2(x,y)，同時滿足S_N-2(y)<=?0，S_N-1(y)?>=?0，S_N(y)?>=?0，將此刻S_N-1(x,y)，S_N-2(x,y)分別賦值給正最大值前零點的采樣點S₁₁(x₁₁,y₁₁)、S₁₂(x₁₂,y₁₂)，進入步驟3）；

3）、繼續取下一時刻三個采樣點進行比較，當三個采樣點第一次同時S_N(y)?<=S_N-1(y)?<=S_N-2(y)時，取此刻S_N-2(x,y)?賦值給正最大值，進入步驟4）；

4）、如果正最大值在閘門范圍內，且幅度超過閘門高度，進入步驟5），否則回到步驟2）；

5）、繼續取下一時刻三個采樣點進行比較，當三個采樣點同時滿足S_N-2(y)?>=?0，S_N-1(y)?<=0，S_N(y)?<=?0，將此刻的S_N-1(x,y)，S_N-2(x,y)?分別賦值給正最大值后零點的采樣點S₁₃(x₁₃,y₁₃)、S₁₄(x₁₄,y₁₄)，進入步驟6）；

6）、如果本次獲取正最大值大于等于正最大峰值，則將本次獲取的正最大值賦值給正最大峰值，正最大值前零點的采樣點賦值給正最大峰值前零點的采樣點，正最大值后零點的采樣點賦值給正最大峰值后零點的采樣點，否則保留正最大峰值、正最大峰值前零點的采樣點、正最大值后零點的采樣點不變，判斷此時是否超出閘門范圍，如果超出，進入步驟12），否則返回步驟2）；

7）、取某一時刻任意相鄰三個采樣點S_N(x,y)，S_N-1(x,y)，S_N-2(x,y)，如果同時滿足S_N-2(y)?>=0，S_N-1(y)?<=?0，S_N(y)?<=0，將此刻S_N-1(x,y)，S_N-2(x,y)?分別賦值給負最大值前零點的采樣點S^’₁₁(x₁₁,y₁₁)、S^’₁₂(x₁₂,y₁₂)，進入步驟8）；

8）、繼續取下一時刻三個采樣點進行比較，當三個采樣點第一次同時滿足S_N(y)?>=S_N-1(y)?>=S_N-2(y)時，取此刻S_N-2(x,y)?賦值給負最大值，進入步驟9）；

9）、如果負最大值在閘門范圍內，且幅度低于閘門高度，進入步驟10），否則回到步驟7）；

10）、繼續取下一時刻三個采樣點進行比較，當三個采樣點同時滿足S_N-2(y)<=?0，S_N-1(y)?>=?0，S_N(y)?>=?0，將此刻S_N-1(x,y)，S_N-2(x,y)?分別賦值給負最大值后零點的采樣點S^’₁₃(x₁₃,y₁₃)、S^’₁₄(x₁₄,y₁₄)，進入步驟11）；

11）、如果本次獲取負最大值小于等于負最大峰值，則將本次獲取的負最大值賦值給負最大峰值，負最大值前零點的采樣點賦值給負最大峰值前零點的采樣點，負最大值后零點的采樣點賦值給負最大峰值后零點的采樣點，否則保留負最大峰值、負最大峰值前零點的采樣點、負最大值后零點的采樣點不變,判斷此時是否超出閘門范圍，如果超出，進入步驟12），否則返回步驟7）；

12）、如果需要的特征點為最大值前零點，則將正/負最大值前零點賦值為曲線擬合采樣點，如果需要的特征點為最大值后零點，則將正/負最大值后零點賦值為曲線擬合采樣點，等待采樣結束，采樣結束返回步驟1），否則停留在步驟12）。