[發(fā)明專利]一種金屬板腐蝕損傷深度評估系統(tǒng)和方法

在審

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• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113325072A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設計）人: 張衛(wèi)方;徐多;王翔宇;冉允萌;竇照峰
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/44;G06F17/10
• 代理公司: 北京眾澤信達知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11701
• 代理人: 張艷萍

1.一種金屬板腐蝕損傷深度評估系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：

多個傳感器，設置在所述金屬板的待測區(qū)域的邊界上，用于發(fā)射和接收Lamb波的基礎反對稱模態(tài)的波信號，其中，發(fā)射的波信號為激勵信號，接收的波信號為接收信號；

信息獲取模塊，用于獲取所述激勵信號和所述接收信號；

信號處理模塊，用于對所述激勵信號和所述接收信號進行信號處理，獲取所述波信號的飛行時間和所述激勵信號的時間參數(shù)，并計算目標時間段；

特征提取模塊，用于在所述目標時間段對所述接收信號進行特征提取，得到所述接收信號在所述目標時間段的最大幅值，即損傷最大峰值；

數(shù)據(jù)處理模塊，用于分別根據(jù)多個目標時間段對應的損傷最大峰值和預先已知的健康最大峰值來計算得到多個損傷因子；

深度擬合模塊，用于根據(jù)所述多個損傷因子及預先已知的與所述多個損傷因子一一分別對應的多個腐蝕損傷深度進行曲線擬合，得到腐蝕深度評估模型，以實現(xiàn)腐蝕損傷深度評估。

2.根據(jù)權利要求1所述的金屬板腐蝕損傷深度評估系統(tǒng)，其特征在于，所述信號處理模塊還用于：

根據(jù)所述波信號的飛行時間、所述波信號的周期T₀和發(fā)射所述激勵信號的起始時間T₁，計算得到接收到所述接收信號的起始時間T_start和結束時間T_end；

其中，所述T_start至所述T_end為所述目標時間段。

3.根據(jù)權利要求2所述的金屬板腐蝕損傷深度評估系統(tǒng)，其特征在于，所述特征提取模塊還用于在所述目標時間段對所述接收信號進行HHT變換，對經(jīng)過HHT變換后的接收信號的波包進行特征提取，得到在所述目標時間段的損傷最大峰值。

4.根據(jù)權利要求1所述的金屬板腐蝕損傷深度評估系統(tǒng)，其特征在于，所述深度擬合模塊采用二次多項式擬合算法并根據(jù)多個損傷因子及對應的多個腐蝕損傷深度進行曲線擬合，以得到所述腐蝕深度評估模型。

5.根據(jù)權利要求1所述的金屬板腐蝕損傷深度評估系統(tǒng)，其特征在于，

所述多個傳感器兩兩之間進行配對，得到k個傳感器對，每個傳感器對中的一者用于發(fā)射所述激勵信號，另一者用于獲取所述接收信號，其中，所述k為正整數(shù)；以及

所述信息獲取模塊還用于：

獲取所述k個傳感器對的激勵信號和接收信號；或

獲取所述k個傳感器對中預先設定的傳感器對的激勵信號和接收信號。

6.一種金屬板腐蝕損傷深度評估方法，其特征在于，在所述金屬板的待測區(qū)域的邊界上設置多個傳感器，用于發(fā)射和接收Lamb波的基礎反對稱模態(tài)的波信號，其中，發(fā)射的波信號為激勵信號，接收的波信號為接收信號，該方法包括：

獲取所述激勵信號和所述接收信號；

對所述激勵信號和所述接收信號進行信號處理，獲取所述波信號的飛行時間和所述激勵信號的時間參數(shù)，并計算目標時間段；

在所述目標時間段對所述接收信號進行特征提取，得到所述接收信號在所述目標時間段的最大幅值，即損傷最大峰值；

分別根據(jù)多個目標時間段對應的損傷最大峰值和預先已知的健康最大峰值來計算得到多個損傷因子；

根據(jù)所述多個損傷因子及預先已知的與所述多個損傷因子一一分別對應的多個腐蝕損傷深度進行曲線擬合，得到腐蝕深度評估模型，以實現(xiàn)腐蝕損傷深度評估。

7.根據(jù)權利要求6所述的金屬板腐蝕損傷深度評估方法，其特征在于，該方法還包括：

根據(jù)所述波信號的飛行時間、所述波信號的周期T₀和發(fā)射所述激勵信號的起始時間T₁，計算得到接收到所述接收信號的起始時間T_start和結束時間T_end；

其中，所述T_start至所述T_end為所述目標時間段。