[發明專利]一種檢測及區分鋼絲繩內外缺陷的無損檢測方法和裝置

有效

• 申請號: 202010529779.1
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111579637B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 張東來;張恩超;高偉;晏小蘭;潘世旻
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（深圳）（哈爾濱工業大學深圳科技創新研究院）
• 主分類號: G01N27/85
• 分類號: G01N27/85
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡吉科

1.一種檢測及區分鋼絲繩內外缺陷的無損檢測方法，其特征在于，其包括以下步驟：

步驟S10，采集被測鋼絲繩的磁通信號和漏磁信號；

步驟S20，對被測鋼絲繩的磁通信號和漏磁信號進行預處理；

步驟S30，根據預處理后的磁通信號、漏磁信號分別與預設磁通信號閾值、預設漏磁信號閾值進行對比，計算缺陷位置；

步驟S40，根據缺陷位置，提取缺陷磁通信號和缺陷漏磁信號；

步驟S50，根據缺陷磁通信號和缺陷漏磁信號，計算被測鋼絲繩的缺陷寬度flw；

步驟S60，根據被測鋼絲繩的缺陷寬度flw，計算被測鋼絲繩的缺陷截面損失量fs；

步驟S70，區分內外部缺陷：

采用公式FV＝FH–FL計算所述缺陷漏磁信號的波形峰峰值FV，其中，FH為所述缺陷漏磁信號的波形峰值，FL為所述缺陷漏磁信號的波形谷值；

設計關系函數ffs＝f2(FV,flw)，其中，f2為訓練的多次方程組或者多層神經網絡，ffs為虛擬截面損失量；

將步驟S50中得到的缺陷寬度flw和所述缺陷漏磁信號的波形峰峰值FV，代入所述設計關系函數中，計算得到虛擬截面損失量ffs；

對比ffs和fs，如果|fs-ffs|＞μ，此缺陷為內部缺陷，否則為外部缺陷；

其中，μ為預設的缺陷判定值。

2.根據權利要求1所述的檢測及區分鋼絲繩內外缺陷的無損檢測方法，其特征在于：還包括：

步驟S80，計算缺陷埋藏深度：

根據S70結果，如果缺陷為外部缺陷，則缺陷的埋藏深度為0，否則缺陷的埋藏深度不為0，則進行以下步驟；

根據以下公式計算缺陷的埋藏深度fd，

fd＝f3(fs,ffs,flw)，

其中，f3為訓練的多次方程組或者多層神經網絡，flw為被測鋼絲繩的缺陷寬度，fs為被測鋼絲繩的缺陷截面損失量，ffs為虛擬截面損失量。

3.根據權利要求2所述的檢測及區分鋼絲繩內外缺陷的無損檢測方法，其特征在于：

步驟S70中，訓練的多次方程組或者多層神經網絡f2采用以下步驟得到：

Step721：設計x個缺陷寬度，y個缺陷截面損失量，總共x×y個標準表面缺陷，x和y均為自然數；

Step722：對x×y個標準表面缺陷經過步驟S10至步驟S70的計算得到相應的缺陷漏磁波形峰峰值；

Step723：將得到的缺陷漏磁波形峰峰值和標準表面缺陷的缺陷寬度作為輸入自變量，ffs作為輸出標準量，訓練得到多次方程組或者多層神經網絡f2；

步驟S80中，訓練的多次方程組或者多層神經網絡f3采用以下步驟得到：

Step821：設計x個缺陷寬度，y個缺陷截面損失量，z個不同埋藏深度，總共x×y×z個標準缺陷，x、y和z均為自然數；

Step822：對x×y×z個標準缺陷經過步驟S10至步驟S70的計算得到相應的ffs；

Step823：將得到的ffs、缺陷截面損失量和缺陷寬度作為輸入自變量，缺陷的埋藏深度作為輸出標準量，訓練得到多次方程組或者多層神經網絡f3。

4.根據權利要求2所述的檢測及區分鋼絲繩內外缺陷的無損檢測方法，其特征在于：

步驟S10中包括，通過磁通檢測傳感器獲取被測鋼絲繩的磁通信號，通過磁場強度檢測傳感器獲取所述被測鋼絲繩的漏磁信號，并采用以下步驟對獲取的被測鋼絲繩的磁通信號進行初步處理，消除鋼絲繩速度的影響；

對磁通信號采用如下公式通過積分器對時間的積分處理，然后通過等空間采樣采集數據，其中Y_i為初步處理后的被測鋼絲繩的磁通信號，S為采集到的被測鋼絲繩的磁通信號，dt表示對時間的微分，N為總采樣點數；

或者采用以下公式對磁通信號通過積分器的對空間進行等距離積分處理采集；

Y＝∫Sdl，其中Y為初步處理后的被測鋼絲繩的磁通信號，dl表示對空間距離的微分，S為采集到的被測鋼絲繩的磁通信號。