[發(fā)明專利]利用非線性超聲檢測物品劣化參數(shù)的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810502786.5
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108918678B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁廷璧;崔崇;牛曉光;董勇軍;肖德銘
• 申請（專利權(quán)）人: 國電鍋爐壓力容器檢驗(yàn)有限公司
• 主分類號: G01N29/07
• 分類號: G01N29/07;G01N29/46
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張建;王寶筠

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種利用非線性超聲檢測物品劣化參數(shù)的方法及裝置，可以對待測物品進(jìn)行非線性超聲檢測，獲得所述待測物品輸出的超聲信號；對所述超聲信號進(jìn)行小波變換，獲得多個(gè)頻段對應(yīng)的小波系數(shù)；根據(jù)所述小波系數(shù)確定所述待測物品的非線性超聲系數(shù)；將所述非線性超聲系數(shù)和小波系數(shù)作為自變量帶入與所述待測物品的材料對應(yīng)的第一方程中，獲得所述待測物品的第一劣化參數(shù)的取值。由于本發(fā)明使用了非線性超聲檢測待測物品的劣化參數(shù)，因此無需對待測物品進(jìn)行破壞。同時(shí)，本發(fā)明對超聲信號進(jìn)行小波變換，具有多分辨率和局部分析的優(yōu)勢，提高了檢測的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超聲檢測領(lǐng)域，特別涉及利用非線性超聲檢測物品劣化參數(shù)的方法及裝置。

背景技術(shù)

承受高溫、高壓工況的工件大量采用金屬材料，如發(fā)電廠、化工廠的高溫高壓管道、管件、閥門等。隨著服役時(shí)間延長，金屬材料逐漸老化，導(dǎo)致金屬工件的安全性和穩(wěn)定性降低。

通過檢測金屬工件的劣化參數(shù)可以確定金屬工件的老化程度，進(jìn)而可以及時(shí)對老化較嚴(yán)重的金屬工件進(jìn)行及時(shí)的更換。現(xiàn)有的劣化參數(shù)檢測方法一般為取樣檢測法，即：通過破壞性方法(如割管、整體剖切等)對待測金屬工件取樣，然后通過長時(shí)高溫蠕變試驗(yàn)(試驗(yàn)周期數(shù)千到數(shù)萬小時(shí))、短時(shí)高溫拉伸試驗(yàn)等試驗(yàn)手段對取樣的工件的劣化參數(shù)進(jìn)行檢測。

由于現(xiàn)有技術(shù)需要對待測金屬工件取樣，因此可能會(huì)損壞待測金屬工件。同時(shí)，除管道部件外的其他承受高溫、高壓的部件(如聯(lián)箱、閥體、缸體等)通常不允許破壞性取樣。當(dāng)然，除金屬工件外，其他材料的工件也可能存在相同問題。

因此，如何在不對工件進(jìn)行損壞的前提下實(shí)現(xiàn)劣化參數(shù)的檢測仍是本領(lǐng)域一個(gè)亟待解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種利用非線性超聲檢測物品劣化參數(shù)的方法及裝置，以通過非線性超聲檢測物品的劣化參數(shù)。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種利用非線性超聲檢測物品劣化參數(shù)的方法，包括：

對待測物品進(jìn)行非線性超聲檢測，獲得所述待測物品輸出的超聲信號；

對所述超聲信號進(jìn)行小波變換，獲得多個(gè)頻段對應(yīng)的小波系數(shù)；

根據(jù)所述小波系數(shù)確定所述待測物品的非線性超聲系數(shù)；

將所述非線性超聲系數(shù)和所述小波系數(shù)作為自變量帶入與所述待測物品的材料對應(yīng)的第一方程中，獲得所述待測物品的第一劣化參數(shù)的取值，其中，所述第一方程的因變量為所述第一劣化參數(shù)的取值且所述第一方程與所述第一劣化參數(shù)對應(yīng)。

可選的，在所述對待測物品進(jìn)行非線性超聲檢測前，所述方法還包括：

獲得材料與所述待測物品相同的多個(gè)定標(biāo)樣品，其中，各定標(biāo)樣品的第一劣化參數(shù)的取值已知；

對每一個(gè)定標(biāo)樣品：對該定標(biāo)樣品進(jìn)行非線性超聲檢測，獲得該定標(biāo)樣品輸出的超聲信號，對該定標(biāo)樣品輸出的超聲信號進(jìn)行小波變換，獲得該定標(biāo)樣品的多個(gè)頻段對應(yīng)的小波系數(shù)，根據(jù)該定標(biāo)樣品的多個(gè)頻段對應(yīng)的小波系數(shù)確定該定標(biāo)樣品的非線性超聲系數(shù)；

根據(jù)各定標(biāo)樣品的第一劣化參數(shù)的取值、小波系數(shù)以及非線性超聲系數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，確定與所述定標(biāo)樣品的材料對應(yīng)的待擬合方程中的未知系數(shù)的取值，其中，所述待擬合方程為第一劣化參數(shù)與非線性超聲系數(shù)、小波系數(shù)的關(guān)聯(lián)方程；

將所述待擬合方程中的未知系數(shù)修改為所確定的取值，獲得所述第一方程。

可選的，所述小波系數(shù)為W_i，其中，i為小波系數(shù)的編號，i為自然數(shù)，所述根據(jù)該定標(biāo)樣品的多個(gè)頻段對應(yīng)的小波系數(shù)確定該定標(biāo)樣品的非線性超聲系數(shù)，包括：

根據(jù)公式