一种无损检测的方法、系统、装置、设备及介质与流程

1.本技术实施例涉及材料无损检测领域领域，具体涉及一种无损检测的方法、系统、装置、设备及介质。


背景技术：

2.相关技术中，无损检测已经广泛的应用在对材料质量检测中，检测频率是无损检测过程中的参数，检测频率是否精确直接决定了检测的精确程度。通常，现有技术中经常在一个范围区间内进行手动调整，获得合适的检测频率。但是，手动检测既不能保证检测频率的准确性，又浪费了大量的资源和时间成本。
3.因此，如何高效完成无损检测成为亟待解决问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种无损检测的方法、系统、装置、设备及介质，通过本技术的一些实施例至少能够通过介电参数获得目标检测频率，进而使用目标检测频率对介电材料进行无损检测，提高检测质量。
5.第一方面，本技术实施例提供一种无损检测的方法，所述方法包括：获取多个介电参数，其中，所述多个介电参数是通过对被检测材料进行检测获得的；根据所述多个介电参数，获得所述被检测材料的目标检测频率；使用所述目标检测频率对所述被检测材料进行无损检测，获得检测结果。
6.因此，本技术实施例中的方法能够通过介电参数获得目标检测频率，进而使用目标检测频率对介电材料进行无损检测，提高检测质量。区别于现有技术中手动调节检测频率，本技术实施例提供的方法不仅能够保证检测的准确性，还能够节约资源和时间成本，实现高效的完成无损检测。
7.结合第一方面，在本技术的一种实施方式中，所述根据所述多个介电参数，获得所述被检测材料的目标检测频率，包括：根据所述多个介电参数获得检测参数，其中，所述检测参数用于表征所述被检测材料的介电性能；在检测参数与目标检测频率映射表中查询所述检测参数，确认所述目标检测频率，其中，所述检测参数与目标检测频率映射表用于表征所述检测参数与所述目标检测频率之间的映射关系。
8.因此，本技术实施例通过由多个介电参数计算获得的检测参数，对介电材料进行无损检测。区别于现有技术中将介电参数使用在安全检查等领域，本技术实施例将介电参数应用在无损检测的领域，从而提高了无损检测的效率和准确率。
9.结合第一方面，在本技术的一种实施方式中，所述检测参数包括损耗角正切值，所述多个介电参数包括所述被检测材料的储存电能量参数和损耗因子；所述根据所述多个介电参数获得检测参数，包括：将所述损耗因子与所述储存电能量参数相除，获得损耗角正切值，其中，所述储存电能量参数用于表征所述被检测材料储存电能量的能力，所述损耗因子用于表征所述被检测材料在电场中消耗能量的能力；所述在检测参数与目标检测频率映射
表中查询所述检测参数，确认所述目标检测频率，包括：在所述检测参数与检测频率映射表中查询所述损耗角正切值，获得目标检测频率。
10.因此，本技术实施例通过计算损耗角正切值，能够根据被检测材料的不同特性进行针对性的计算，从而获得较为准确的目标检测频率。并且即使是结构复杂的复合型材料，也能够获得准确的目标检测频率，进而获得准确的检测结果。
11.结合第一方面，在本技术的一种实施方式中，所述在所述检测参数与检测频率映射表中查询所述损耗角正切值，获得目标检测频率，包括：若所述损耗角正切值小于或等于1，则将第一检测频率作为所述目标检测频率；或者，若所述损耗角正切值大于1，则将第二检测频率作为所述目标检测频率，其中，所述第一检测频率大于所述第二检测频率。
12.因此，本技术实施例通过计算损耗角正切值，能够根据被检测材料的不同特性进行针对性的计算，从而获得较为准确的目标检测频率。并且即使是结构复杂的复合型材料，也能够获得准确的目标检测频率，进而获得准确的检测结果。
13.结合第一方面，在本技术的一种实施方式中，所述第一检测频率为18ghz至26.5ghz。
14.结合第一方面，在本技术的一种实施方式中，所述第二检测频率为8.2ghz至12.4ghz。
15.结合第一方面，在本技术的一种实施方式中，所述被检测材料是由单一材料构成的板材或管材；或者，所述被检测材料是由复合材料构成的板材或者管材。
16.结合第一方面，在本技术的一种实施方式中，所述根据所述多个介电参数，获得所述被检测材料的目标检测频率，包括：根据所述多个介电参数，获得参考检测频率；在所述使用所述目标检测频率对所述被检测材料进行无损检测，获得检测结果之前，所述方法还包括：使用所述参考检测频率对所述被检测材料进行无损检测，获得参考检测结果，其中，所述参考检测结果通过图像进行表征；若所述图像不满足预设清晰度，则对所述参考检测频率进行微调；重复执行上述步骤，直至所述图像满足预设清晰度，获得所述目标检测频率。
17.因此，本技术实施例通过对参考检测频率进行微调，能够调整通过多个介电参数计算后的检测频率，防止由于介电参数采集不准确而导致的目标检测频率不准确的情况发生，从而能够获得较为清晰的微波图像，进而获得准确的检测结果。
18.第二方面，本技术实施例提供了一种无损检测的装置，所述装置包括：参数获取模块，被配置为获取多个介电参数，其中，所述多个介电参数是通过对被检测材料进行检测获得的；频率计算模块，被配置为根据所述多个介电参数，获得所述被检测材料的目标检测频率；无损检测模块，被配置为使用所述目标检测频率对所述被检测材料进行无损检测，获得检测结果。
19.结合第二方面，在本技术的一种实施方式中，所述频率计算模块还被配置为：根据所述多个介电参数获得检测参数，其中，所述检测参数用于表征所述被检测材料的介电性能；在检测参数与目标检测频率映射表中查询所述检测参数，确认所述目标检测频率，其中，所述检测参数与目标检测频率映射表用于表征所述检测参数与所述目标检测频率之间的映射关系。
20.结合第二方面，在本技术的一种实施方式中，所述检测参数包括损耗角正切值，所
述多个介电参数包括所述被检测材料的储存电能量参数和损耗因子；所述频率计算模块还被配置为：将所述损耗因子与所述储存电能量参数相除，获得损耗角正切值，其中，所述储存电能量参数用于表征所述被检测材料储存电能量的能力，所述损耗因子用于表征所述被检测材料在电场中消耗能量的能力；所述频率计算模块还被配置为：在所述检测参数与检测频率映射表中查询所述损耗角正切值，获得目标检测频率。
21.结合第二方面，在本技术的一种实施方式中，所述频率计算模块还被配置为：若所述损耗角正切值小于或等于1，则将第一检测频率作为所述目标检测频率；或者，若所述损耗角正切值大于1，则将第二检测频率作为所述目标检测频率，其中，所述第一检测频率大于所述第二检测频率。
22.结合第二方面，在本技术的一种实施方式中，所述第一检测频率为18ghz至26.5ghz。
23.结合第二方面，在本技术的一种实施方式中，所述第二检测频率为8.2ghz至12.4ghz。
24.结合第二方面，在本技术的一种实施方式中，所述被检测材料是由单一材料构成的板材或管材；或者，所述被检测材料是由复合材料构成的板材或者管材。
25.结合第二方面，在本技术的一种实施方式中，所述频率计算模块还被配置为：根据所述多个介电参数，获得参考检测频率；所述无损检测模块还被配置为：使用所述参考检测频率对所述被检测材料进行无损检测，获得参考检测结果，其中，所述参考检测结果通过图像进行表征；若所述图像不满足预设清晰度，则对所述参考检测频率进行微调；重复执行上述步骤，直至所述图像满足预设清晰度，获得所述目标检测频率。
26.第三方面，本技术实施例提供了一种无损检测的系统，所述系统包括：参数采集单元，用于采集多个介电参数；无损检测单元，用于基于所述多个介电参数执行如第一方面及第一方面中的任意实施例所述的无损检测的方法。
27.第四方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线；所述处理器通过所述总线与所述存储器相连，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，用于执行如第一方面及第一方面中的任意实施例所述的无损检测的方法。
28.第五方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被执行时实现如第一方面及第一方面中的任意实施例所述的无损检测的方法。
附图说明
29.图1为本技术实施例示出的一种无损检测的系统组成示意图；
30.图2为本技术实施例示出的一种无损检测的方法流程图；
31.图3为本技术实施例示出的一种无损检测的方法的具体实施流程；
32.图4为本技术实施例示出的一种无损检测的装置组成示意图；
33.图5为本技术实施例示出的一种电子设备组成示意图。
具体实施方式
34.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对附图中提供的本技术的实施例的详情描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护范围。
35.本技术实施例可以应用于对介电材料进行无损检测的场景，为了改善背景技术中的问题，在本技术的一些实施例中，无损检测单元在获取多个介电参数后，通过介电参数获得目标检测频率，之后将目标检测频率使用在对介电材料进行无损检测的过程中，获得检测结果。例如，在本技术的一些实施例中，无损检测单元使用多个介电参数计算损耗角正切值，之后在检测参数与目标检测频率映射表查询该损耗角正切值所对应的目标检测频率，使用目标检测频率对介电材料进行检测，获得检测结果。
36.因此，本技术实施例中的方法能够通过介电参数获得目标检测频率，进而使用目标检测频率对介电材料进行无损检测，提高检测质量。区别于现有技术中手动调节检测频率，本技术实施例提供的方法不仅能够保证检测的准确性，还能够节约资源和时间成本，实现高效的完成无损检测。
37.下面结合附图详细描述本技术实施例中的方法步骤。
38.图1提供了本技术实施例中的一种无损检测的系统，如图1的系统中，包括参数采集单元110和无损检测单元120。具体的，参数采集单元110在获取得到多个介电参数之后，发送至无损检测单元120。无损检测单元120使用多个介电参数计算得到损耗角正切值，并且在检测参数与目标检测频率映射表中查询该损耗角正切值，最后将损耗角正切值对应到目标检测频率，使用目标检测频率进行无损检测。
39.需要说明的是，检测参数与目标检测频率映射表能够表征检测参数(例如，损耗角正切值)与目标检测频率之间的对应关系。
40.与本技术实施例不同的是相关技术中，经常在一个范围区间内进行手动调整，获得合适的检测频率。但是，手动检测既不能保证检测频率的准确性，又浪费了大量的资源和时间成本。
41.为了解决上述问题，如图2所示，本技术实施例提供了一种无损检测的方法包括：
42.s210，获取多个介电参数。
43.在本技术的一些实施例中，介电参数是能够反映不同材质的被检测材料性能的参数。由于不同的被检测材料所对应的介电参数不是恒定不变的，随着分子结构的变化而变化，在不明确被检测材料是由何种材料组成的情况下，通过监测介电参数，可以精确的获得检测频率。
44.作为本技术的一种具体实施例，s210所涉及的多个介电参数是通过对被检测材料进行检测获得的，多个介电参数包括被检测材料的储存电能量参数和损耗因子。也就是说，可以通过检测设备获得被检测材料的储存电能量参数和损耗因子。储存电能量参数是介电常数的实部，表征被检测材料的储存电能量的能力，主要影响传播波的电场，进而改变波传
播中的波阻抗；损耗因子表征被检测材料在电场中消耗能量的能力，并且损耗因子与能量散射的各种吸收有关。
45.需要说明的是，被检测材料可以是由单一材料组成的，也可以是由复合材料组成的。被检测材料可以是板材也可以是管材，或者可以是不规则形状的介电材料。本技术实施例不限于此。
46.s220，根据多个介电参数，获得被检测材料的目标检测频率。
47.在本技术的一些实施例中，通过s210中获得的多个介电参数获得目标检测频率的步骤包括：
48.步骤一：根据多个介电参数获得检测参数。
49.在本技术的一些实施例中，该检测参数为损耗角正切值，将损耗因子与储存电能量参数相除，获得损耗角正切值。计算获得损耗角正切值的具体公式如下所示：
50.tan δ＝ε
″
/ε
′
51.其中，tanδ表示损耗角正切值，ε
″
表示损耗因子，ε
′
表示储存电能量参数。
52.步骤二：在检测参数与目标检测频率映射表中查询检测参数，确认目标检测频率。
53.在本技术的一些实施例中，若损耗角正切值小于或等于1，则将第一检测频率作为目标检测频率；或者，若损耗角正切值大于1，则将第二检测频率作为目标检测频率，其中，第一检测频率大于第二检测频率。
54.也就是说，在步骤一中获得损耗角正切值之后，将检测参数与目标检测频率映射表中查找损耗角正切值，若损耗角正切值较小，即损耗角正切值小于或等于1(tanδ≤1)，选择第一频率进行无损检测，从而能够得到分辨率较高的微波图像。
55.需要说明的是，第一频率也可以称为高频，高频微波为k波段的微波，k波段的微波的范围为18ghz至26.5ghz。
56.将检测参数与目标检测频率映射表中查找损耗角正切值，若损耗角正切值较大，即损耗角正切值大于1(tanδ＞1)，选择第二频率进行无损检测，从而使得检测时被检测材料能够被全体积覆盖(即能够穿透整个被检测材料，使之能够完全被检测。
57.需要说明的是，第二频率也可以称为低频，低频微波为x波段的微波，x波段的微波的范围为8.2ghz至12.4ghz。
58.常用微波波段划分如下表所示：
59.微波划分表
60.波段代号频率范围/ghzuhf0.3-1.12l1.12-1.70ls1.70-2.6s2.6-3.95c3.95-5.85xc5.85-8.20x8.20-12.40ku12.40-18.00k18.00-26.50
ka26.50-40.00q33.00-50.00u40.00-60.00m50.00-75.00e60.00-90.00f90.00-140.00g140.00-220.00r220.00-325.00
61.因此，本技术实施例通过计算损耗角正切值，能够根据被检测材料的不同特性进行针对性的计算，从而获得较为准确的目标检测频率。并且即使是结构复杂的复合型材料，也能够获得准确的目标检测频率，进而获得准确的检测结果。
62.s230，使用目标检测频率对被检测材料进行无损检测，获得检测结果。
63.在本技术的一种实施方式中，s220还包括：根据多个介电参数，获得参考检测频率。在获得参考检测频率之后，s230包括：使用参考检测频率对被检测材料进行无损检测，获得参考检测结果，其中，参考检测结果通过图像进行表征；若图像不满足预设清晰度，则对参考检测频率进行微调；重复执行上述步骤，直至图像满足预设清晰度，获得目标检测频率。
64.也就是说，由于通过多个介电参数直接计算获得的检测频率，可能存在不准确的情况，因此，本技术实施例通过对参考检测频率进行微调，获得准确的目标检测频率。
65.具体的，首先，在获得多个介电参数之后，使用上述方法计算获得损耗角正切值，之后查询与损耗角正切值相对应的第i参考检测频率。接着，使用第i参考检测频率对被检测材料进行检测，获得第i微波图像(即参考检测结果)。最后，检验第i微波图像的分辨率，若第i微波图像的分辨率不能满足预设分辨率(即预设清晰度)，则对第i参考检测频率进行微调，获得第i+1参考检测频率。之后继续使用第i+1参考检测频率，对被检测材料进行检测，获得第i+1微波图像，如此循环。直至第i+n微波图像的分辨率满足预设分辨率，则将第i+n微波图像所对应的第i+n参考检测频率判断为目标检测频率。其中，n用于表示微调的次数，n为大于或等于1的整数。
66.最终，在使用上述方法获得目标检测频率之后，使用目标检测频率对被检测材料进行无损检测，获得检测结果，即获得被检测材料所对应的微波图像、缺陷类型和缺陷位置。
67.需要说明的是，检测结果可以通过微波图像进行表征，还可以通过微波数值进行表征。检测结果不仅可以明确获得被检测材料是否合格，还可以在被检测材料不合格的情况下，明确缺陷类型和缺陷位置。
68.对参考检测频率进行微调的过程可以是在第一频率或第二频率的范围内进行单位吉赫兹的调整。例如：通过多个介电参数获得的第1参考检测频率为18ghz至26.5ghz，那么就从18ghz开始调整，将18ghz调整为19ghz，也就是说，微调后获得的第i+1参考检测频率为19ghz，若使用19ghz对被检测材料进行无损检测后获得的微波图像满足预设分辨率，则目标检测频率就为19ghz；若使用19ghz对被检测材料进行无损检测后获得的微波图像不满足预设分辨率，则继续调整。
69.因此，本技术实施例通过对参考检测频率进行微调，能够调整通过多个介电参数计算后的检测频率，防止由于介电参数采集不准确而导致的目标检测频率不准确的情况发生，从而能够获得较为清晰的微波图像，进而获得准确的检测结果。
70.上文描述了本技术实施例中的一种无损检测的方法具体实施流程，下文将描述本技术中无损检测的具体实施例。
71.相关技术中，微波可以用于各种材料的缺陷检测，但不同材料相对应的检测频率不同，尤其是复合材料，需要人工采集样本进行调节参数。但人工调节参数导致参数调整不准确，影响检测精度。其中，使用高频率的检测频率进行无损检测，则导致获得的图像清晰度高，但是穿透性差；使用低频率的检测频率进行无损检测，则穿透性好但是获得的图像清晰度差。因此，选择合适的检测频率对被检测材料进行无损检测尤为重要。
72.如图3所示，作为本技术多种场景中的一种，被检测材料为被检测管材，检测参数与目标检测频率映射表为基础材料介电性能数据库。
73.本技术无损检测的具体实施例中，包括：
74.s310，介电特性探测。
75.具体的，基于宽频自由空间法测量材料复介电常数的原理，在已知频率条件下，对被探测管材进行探测获得损耗因子和储存电能量参数。
76.s320，确定被探测管材的损耗角正切。
77.具体的，使用损耗因子除以储存电能量参数，得到被探测管材的损耗角正切值。
78.s330，查询基础材料介电性能数据库。
79.具体的，基于内置的基础材料介电性能数据库，其中，数据库内建立了损耗角正切值与目标检测频率的对应关系，故当s320中计算获得损耗角正切值后，输入损耗角正切值，系统执行s340，判断损耗角正切是否小于或等于1，若是则执行s350，选择高频(k波段)微波对被探测管材进行无损检测，若否则执行s360，选择低频(x波段)微波对被探测管材进行无损检测。
80.因此，本技术实施例能够基于微波对材料介电性能变化的敏感度及计算机的数据处理能力，实现对未知被探测管材的无损检测。
81.上文描述了一种无损检测的方法的具体实施例，下文将描述一种无损检测的装置。
82.如图4所示，一种无损检测的装置400，包括：参数获取模块410、频率计算模块420和无损检测模块430。
83.本技术实施例提供了一种无损检测的装置400，所述装置包括：参数获取模块410，被配置为获取多个介电参数，其中，所述多个介电参数是通过对被检测材料进行检测获得的；频率计算模块420，被配置为根据所述多个介电参数，获得所述被检测材料的目标检测频率；无损检测模块430，被配置为使用所述目标检测频率对所述被检测材料进行无损检测，获得检测结果。
84.在本技术的一种实施方式中，所述频率计算模块420还被配置为：根据所述多个介电参数获得检测参数，其中，所述检测参数用于表征所述被检测材料的介电性能；在检测参数与目标检测频率映射表中查询所述检测参数，确认所述目标检测频率，其中，所述检测参数与目标检测频率映射表用于表征所述检测参数与所述目标检测频率之间的映射关系。
85.在本技术的一种实施方式中，所述检测参数包括损耗角正切值，所述多个介电参数包括所述被检测材料的储存电能量参数和损耗因子；所述频率计算模块420还被配置为：将所述损耗因子与所述储存电能量参数相除，获得损耗角正切值，其中，所述储存电能量参数用于表征所述被检测材料储存电能量的能力，所述损耗因子用于表征所述被检测材料在电场中消耗能量的能力；所述频率计算模块420还被配置为：在所述检测参数与检测频率映射表中查询所述损耗角正切值，获得目标检测频率。
86.在本技术的一种实施方式中，所述频率计算模块420还被配置为：若所述损耗角正切值小于或等于1，则将第一检测频率作为所述目标检测频率；或者，若所述损耗角正切值大于1，则将第二检测频率作为所述目标检测频率，其中，所述第一检测频率大于所述第二检测频率。
87.在本技术的一种实施方式中，所述第一检测频率为18ghz至26.5ghz。
88.在本技术的一种实施方式中，所述第二检测频率为8.2ghz至12.4ghz。
89.在本技术的一种实施方式中，所述被检测材料是由单一材料构成的板材或管材；或者，所述被检测材料是由复合材料构成的板材或者管材。
90.在本技术的一种实施方式中，所述频率计算模块420还被配置为：根据所述多个介电参数，获得参考检测频率；所述无损检测模块430还被配置为：使用所述参考检测频率对所述被检测材料进行无损检测，获得参考检测结果，其中，所述参考检测结果通过图像进行表征；若所述图像不满足预设清晰度，则对所述参考检测频率进行微调；重复执行上述步骤，直至所述图像满足预设清晰度，获得所述目标检测频率。
91.在本技术实施例中，图4所示模块能够实现图1、图2和图3方法实施例中的各个过程。图4中的各个模块的操作和/或功能，分别为了实现图1、图2和图3中的方法实施例中的相应流程。具体可参见上述方法实施例中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。
92.如图5所示，本技术实施例提供一种电子设备500，包括：处理器510、存储器520和总线530，所述处理器通过所述总线与所述存储器相连，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，用于实现如上述所有实施例中任一项所述的方法，具体可参见上述方法实施例中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。
93.其中，总线用于实现这些组件直接的连接通信。其中，本技术实施例中处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
94.存储器可以是，但不限于，随机存取存储器(random access memory，ram)，只读存储器(read only memory，rom)，可编程只读存储器(programmable read-only memory，prom)，可擦除只读存储器(erasable programmable read-only memory，eprom)，电可擦除只读存储器(electric erasable programmable read-only memory，eeprom)等。存储器中存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，可以执行上述实施例中所述的方法。
95.可以理解，图5所示的结构仅为示意，还可包括比图5中所示更多或者更少的组件，或者具有与图5所示不同的配置。图5中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
96.本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被服务器执行时实现上述所有实施方式中任一所述的方法，具体可参见上述方法实施例中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。
97.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
98.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。