利用频率相位复合编码激励信号进行焊缝超声检测的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及焊接结构质量检测技术领域，尤其设及一种利用频率相位复合编码激 励信号进行焊缝超声检测的方法。
【背景技术】
[0002] 焊接结构在工业生产中有着广泛的应用，但是在焊接过程中常常会有缺陷产生， 当带有缺陷的焊接结构作为承载、承压结构时，不利于安全生产。因此，需要对焊接结构进 行无损检测。在无损检测领域中，超声检测被广泛地应用在焊缝内部缺陷检测中。焊缝超声 检测中，需要能够发现缺陷，并对缺陷的尺寸和位置精确测量，因此需要提高焊缝超声检测 结果的信噪比和时间分辨率。较高的信噪比有利于发现缺陷，避免缺陷淹没在噪声中；在声 速已知的材料中，较高的时间分辨率对应较高的距离分辨率，较高的距离分辨率有利于根 据检测结果更精确地计算缺陷的位置和尺寸。
[0003] 在焊缝超声检测中，所用的探头一般频率较低、带宽较小，当采用常规窄脉冲激励 信号时，其检测结果的时间分辨率较低、信噪比较低。当采用频率编码信号激励时，若探头 频谱采用-6地带宽，频率大于5MHz时，其检测结果的时间分辨率和信噪比较常规窄脉冲激 励的有所提高，但是由于其检测结果的旁瓣水平较高，导致信噪比仍然处于较低水平;若探 头频谱采用-6地带宽，频率小于5MHz，其检测结果的时间分辨率较低，甚至低于常规窄脉冲 激励信号的检测结果信噪比。当采用相位编码信号激励时，由于其检测结果的旁瓣水平较 低，故其检测结果的信噪比较高，但是其检测结果的时间分辨率较低，低于常规窄脉冲激励 信号的检测结果的时间分辨率。
【发明内容】
[0004] 本发明为解决现有焊缝超声检测中，单独采用频率编码信号激励时或单独采用相 位编码信号激励时，都不能获得令人满意的检测结果的问题，而提出利用频率相位复合编 码激励信号进行焊缝超声检测的方法。
[0005] 利用频率相位复合编码激励信号进行焊缝超声检测的方法，按W下步骤进行：
[0006] -、编辑频率相位复合编码信号；
[0007] 二、将步骤一得到的频率相位复合编码信号导入信号发生器中；
[000引 Ξ、信号发生器发出频率相位复合编码脉冲激励信号；
[0009] 四、将步骤Ξ得到脉冲激励信号经功率放大器放大后加到超声检测探头上；
[0010] 五、超声检测探头将步骤四得到的放大后电信号转换为声信号加到被测试件上；
[0011] 六、步骤五得到的声信号在试件中传播，遇界面发生反射；
[0012] 屯、超声检测探头接收反射声信号并将其转换为电信号；
[0013] 八、超声采集卡接收来自超声检测探头的电信号；
[0014] 九、步骤八得到的电信号与相位编码信号失配滤波得到失配滤波输出结果；
[0015] 十、失配滤波输出结果与加窗的频率编码信号匹配滤波得到最终的检测结果。
[0016] 本发明包括W下有益效果：
[0017] 1、本发明采用了适合焊缝超声检测用编码激励信号，该激励信号为相位编码信号 与频率编码信号的复合，复合形式为在相位编码信号的每个码内，将其原有的单载频信号 改为频率编码信号，该信号适用于低频率小带宽的焊缝超声检测用探头；
[0018] 2、本发明所述方法获得的检测结果在时间分辨率和信噪比方面均高于单独使用 频率编码信号、相位编码信号或常规窄脉冲信号激励方法获得的检测结果。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0019] 一、本实施方式所述的利用频率相位复合编码激励信号进行焊缝超 声检测的方法，按W下步骤进行：
[0020] -、编辑频率相位复合编码信号；
[0021 ]二、将步骤一得到的频率相位复合编码信号导入信号发生器中；
[0022] Ξ、信号发生器发出频率相位复合编码脉冲激励信号；
[0023] 四、将步骤Ξ得到脉冲激励信号经功率放大器放大后加到超声检测探头上；
[0024] 五、超声检测探头将步骤四得到的放大后电信号转换为声信号加到被测试件上；
[0025] 六、步骤五得到的声信号在试件中传播，遇界面发生反射；
[0026] 屯、超声检测探头接收反射声信号并将其转换为电信号；
[0027] 八、超声采集卡接收来自超声检测探头的电信号；
[0028] 九、步骤八得到的电信号与相位编码信号失配滤波得到失配滤波输出结果；
[0029] 十、失配滤波输出结果与加窗的频率编码信号匹配滤波得到最终的检测结果。
[0030] 本发明包括W下有益效果：
[0031] 1、本实施方式采用了适合焊缝超声检测用编码激励信号，该激励信号为相位编码 信号与频率编码信号的复合，复合形式为在相位编码信号的每个码内，将其原有的单载频 信号改为频率编码信号，该信号适用于低频率小带宽的焊缝超声检测用探头；
[0032] 2、本实施方式所述方法获得的检测结果在时间分辨率和信噪比方面均高于单独 使用频率编码信号、相位编码信号或常规窄脉冲信号激励方法获得的检测结果。
【具体实施方式】 [0033] 二、本实施方式是对一所述的利用频率相位复合编码 激励信号进行焊缝超声检测的方法的进一步说明，步骤一中所述的频率相位复合编码信 号，采用相位编码信号与频率编码信号进行复合。
[0034]
【具体实施方式】Ξ、本实施方式是对【具体实施方式】一或二所述的利用频率相位复合 编码激励信号进行焊缝超声检测的方法的进一步说明，步骤一中所述的频率相位复合编码 信号，其复合形式为在相位编码信号的每个码内，将其原有的单载频信号改为频率编码信 号。
【具体实施方式】 [0035] 四、本实施方式是对一至Ξ之一所述的利用频率相位 复合编码激励信号进行焊缝超声检测的方法的进一步说明，步骤一中所述的频率相位复合 编码信号，适用于低频率小带宽的焊缝超声检测用探头。
[0036]
【具体实施方式】五、本实施方式是对【具体实施方式】二至四之一所述的利用频率相位 复合编码激励信号进行焊缝超声检测的方法的进一步说明，步骤一中所述的，相位编码信 号为二相Barker码信号、多相Barker码信号、伪随机码、最小旁瓣峰值码、Μ序列码、L序列 码、化ank码或二相互补编码。
【具体实施方式】 [0037]