[發(fā)明專利]一種管道內(nèi)膛損傷狀態(tài)診斷方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010062603.X
• 申請(qǐng)日: 2020-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN111157624B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張金;趙亮;葉艾;王鑫;周生;董子華;石文澤;余凱平;王學(xué)彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍陸軍炮兵防空兵學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N29/04
• 分類號(hào): G01N29/04;G01N29/07;G01N29/44;G01B17/00
• 代理公司: 合肥和瑞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

1.一種管道內(nèi)膛損傷狀態(tài)診斷方法，其特征在于，該診斷方法用于獲取被檢測(cè)管道內(nèi)膛的損傷位置和損傷尺寸，包括如下步驟：

S1，超聲波電磁超聲激勵(lì)端和超聲波電磁超聲接收端沿同一徑向平面設(shè)置在被檢測(cè)管道的外壁上，超聲波電磁超聲激勵(lì)端向被檢測(cè)管道的內(nèi)膛或內(nèi)壁發(fā)送的信號(hào)為發(fā)射信號(hào)，被檢測(cè)管道反射出去的信號(hào)為反射信號(hào)，超聲波電磁超聲接收端獲取該反射信號(hào)；

建立波形數(shù)據(jù)庫(kù)，波形數(shù)據(jù)庫(kù)包括管道的無損傷波形和損傷波形；

S2，將反射信號(hào)對(duì)應(yīng)的波形與波形數(shù)據(jù)庫(kù)中的波形進(jìn)行比對(duì)，若反射信號(hào)對(duì)應(yīng)的波形與損傷波形相吻合，則該被檢測(cè)管道為內(nèi)膛損傷管道，該反射信號(hào)為損傷反射信號(hào)，進(jìn)行步驟S3，否則被檢測(cè)管道為無損傷管道；

S3，通過時(shí)間Δt和信號(hào)傳播的速度c_g計(jì)算步驟S2中內(nèi)膛損傷管道的損傷位置，其中，Δt為損傷反射信號(hào)傳送至超聲波電磁超聲接收端所用的時(shí)間，c_g為常數(shù)；通過損傷反射信號(hào)的幅值獲取內(nèi)膛損傷管道的損傷尺寸；

步驟S3中計(jì)算內(nèi)膛損傷管道的損傷位置的具體步驟如下：

其中，t為從超聲波電磁超聲激勵(lì)端的發(fā)射信號(hào)至超聲波電磁超聲接收端接收到反射信號(hào)所用的時(shí)間，t_激勵(lì)為超聲波電磁超聲激勵(lì)端的發(fā)射信號(hào)的周期，k等于發(fā)射信號(hào)被反射的次數(shù)加一，l為超聲波電磁超聲激勵(lì)端與管道損傷處的直線距離，即損傷位置；

步驟S2中損傷波形包括陰線裂紋波形、陽(yáng)線磨損波形、陽(yáng)線根部裂紋波形、隱含缺陷波形；損傷反射信號(hào)的幅值包括陰線裂紋波形的信號(hào)幅值y_陰，陽(yáng)線磨損波形的信號(hào)幅值y_磨損，陽(yáng)線根部裂紋波形的信號(hào)幅值y_陽(yáng)，隱含缺陷波形的信號(hào)幅值y_隱；步驟S3中的損傷尺寸包括陰線裂紋波形對(duì)應(yīng)的被檢測(cè)管道的陰線裂紋沿管道軸向的尺寸x_陰，陽(yáng)線磨損波形對(duì)應(yīng)的被檢測(cè)管道的陽(yáng)線沿管道徑向的磨損尺寸x_磨損，陽(yáng)線根部裂紋波形對(duì)應(yīng)的被檢測(cè)管道的陽(yáng)線根部沿管道周向的裂紋尺寸x_陽(yáng)，隱含缺陷波形對(duì)應(yīng)的被檢測(cè)管道的隱含缺陷對(duì)應(yīng)的孔沿管道徑向的尺寸x_隱；

y_磨損＝A₂x_磨損+B₂

y_隱＝A₄x_隱+B₄

其中，A₁、B₁、C₁、A₂、B₂、A₃、B₃、C₃、D₃、E₃、A₄、B₄均為常數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的管道內(nèi)膛損傷狀態(tài)診斷方法，其特征在于，如權(quán)利要求1所述的管道內(nèi)膛損傷狀態(tài)診斷方法，其特征在于，步驟S2和S3中的反射信號(hào)為步驟S1中的反射信號(hào)預(yù)處理之后的，預(yù)處理S1中的反射信號(hào)的具體步驟如下：

窄帶高Q值帶通濾波器對(duì)超聲波電磁超聲接收端獲取的反射信號(hào)進(jìn)行濾波，微弱信號(hào)調(diào)理器對(duì)濾波之后的反射信號(hào)進(jìn)行放大，獲取預(yù)處理之后的反射信號(hào)。

3.如權(quán)利要求2所述的管道內(nèi)膛損傷狀態(tài)診斷方法，其特征在于，k的計(jì)算公式如下：

l_探頭＝R₂×N×θ

k＝N+2

其中，管道在激勵(lì)端和接收端的位置處的徑向截面的圓心為O；R₁為損傷位置A與圓心O之間的距離，記為直線OA的長(zhǎng)度；R₂為激勵(lì)端B與圓心O之間的距離，記為直線OB的長(zhǎng)度；a為第一個(gè)反射信號(hào)的路徑與OB之間的夾角；β為第一個(gè)反射信號(hào)的路徑與OA之間的夾角；θ為OB與OA之間的夾角；l_探頭激勵(lì)端探頭與接收端探頭沿圓弧面的距離；N為偶數(shù)。