一种高精准度的预制棒芯棒气泡测试方法、装置及介质与流程

本发明涉及光纤制造，具体的，本发明应用于光纤预制棒芯棒测试领域，特别是涉及一种高精准度的预制棒芯棒气泡测试方法、装置及介质。

背景技术：

1、目前，在光纤预制棒的生产检验指标中，气泡数是尤为重要的，它会直接影响成品预制棒的质量，若气泡数不合格，可能造成芯棒拉丝过程中的强度不佳或断纤，甚至导致批量光纤报废，从而造成大量损失，因此，预制棒芯棒的气泡检测是光纤预制棒生产中非常重要的环节。

2、现有技术中，对于预制棒芯棒气泡的检测方法多为人工方式进行检测，而这种方式的操作复杂度高，检测效率低，且人工的方式容易漏检，从而造成芯棒在使用时出现故障，增加了厂商的生产风险和客户的使用风险，因此，提供一种系统化的预制棒芯棒气泡的测试方法、系统或装置，迫在眉睫。

3、目前，对于预制棒芯棒气泡的测试系统与测试方法方面的文献资料非常之少，公开号为cn206818628u的现有专利公开了一种预制棒芯棒气泡检查装置，其通过独特的灯槽设计，采用高亮度节能的led灯带外加乳白色光量，在气泡检测中对预制棒芯棒提供了全方位均习的光源，有效的避免了传统单束光照射时因远端光线不足导致气泡检测出错或漏检的问题，同时，该专利中偏光灯罩的设计能直接有效的观察芯层和包层的分界面，从而有效的判断气泡的具体位置特别对于芯包分界面附件的气泡的判断更加准确，提高检测效率和准确率；但是，分析发现，该现有专利中的检测装置仍然需要人工操作、人工检测芯棒气泡，并没有真正意义上的节约人力资源和提高工作效率，且通过光源检测的方式会收到环境光源的影响，仍存在一定的精准度不稳定性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，针对现有技术中的上述问题，提供一种高精准度的预制棒芯棒气泡测试方法、装置及介质，进而解决现有技术中芯棒气泡检测装置需要人工操作以及人工检测芯棒气泡，并没有真正意义上的节约人力资源和提高工作效率，且通过光源检测的方式会收到环境光源的影响，仍存在一定的精准度不稳定性的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：

3、一方面，本发明提供一种高精准度的预制棒芯棒气泡测试方法，包括以下步骤：

4、理论波速计算步骤：

5、获取预制棒芯棒的物理参数信息，基于所述物理参数信息调用理论波速值分析算法，得到关于所述预制棒芯棒的超声波传输波速理论数据；

6、实际波速计算步骤：

7、对所述预制棒芯棒进行超声波传递测试，得到超声波传递测试数据；基于所述超声波传输波速理论数据和所述超声波传递测试数据调用实际波速值分析算法，得到关于所述预制棒芯棒的超声波传输波速实际数据；

8、芯棒合格判定步骤：

9、基于所述超声波传输波速理论数据和所述超声波传输波速实际数据分析所述预制棒芯棒的气泡测试结果；根据所述气泡测试结果统计气泡个数值；根据所述气泡个数值设定预制棒芯棒合格信息；

10、波速计算修正步骤：

11、基于温度适应修正算法以及所述预制棒芯棒的测试环境对所述理论波速值分析算法和所述实际波速值分析算法进行算法修正。

12、作为一种改进的方案，所述获取预制棒芯棒的物理参数信息，包括：

13、根据所述预制棒芯棒的位置、所述预制棒芯棒的分布方向以及所述预制棒芯棒的结构形式，确认所述预制棒芯棒的待测区域；

14、设定关于所述待测区域的超声波理论包层测试波速值、超声波理论接收时长、理论声速值和理论潜在气流速度值；

15、检测所述预制棒芯棒的芯棒包层厚度值以及芯棒保护层深度值；

16、获取超声波控制模块与所述预制棒芯棒间的距离参数；

17、整合所述超声波理论包层测试波速值、所述超声波理论接收时长、所述理论声速值、所述理论潜在气流速度值、所述芯棒包层厚度值、所述芯棒保护层深度值和所述距离参数，得到所述物理参数信息。

18、作为一种改进的方案，所述理论波速值分析算法，包括：

19、基于所述距离参数和所述芯棒保护层深度值计算所述超声波控制模块与所述预制棒芯棒间的理论距离和值；

20、基于所述理论距离和值、所述理论声速值和所述理论潜在气流速度值计算正向平均传输时间；

21、基于所述超声波理论包层测试波速值、所述理论潜在气流速度值和所述芯棒包层厚度值计算超声波在所述预制棒芯棒的包层中传递时间；

22、基于所述超声波理论接收时长、所述包层中传递时间和所述正向平均传输时间计算超声波在所述预制棒芯棒的芯层中传递时间；

23、计算所述芯棒保护层深度值和所述芯层中传递时间的商值作为所述超声波传输波速理论数据。

24、作为一种改进的方案，所述对所述预制棒芯棒进行超声波传递测试，得到超声波传递测试数据，包括：

25、对所述预制棒芯棒的所述待测区域进行超声波相对收发测试；

26、记录所述超声波相对收发测试中超声波经过所述待测区域的第一实际时间；设定所述第一实际时间为所述超声波传递测试数据。

27、作为一种改进的方案，所述实际波速值分析算法，包括：

28、基于所述所述超声波理论接收时长和所述第一实际时间计算声波时间差；

29、基于所述芯层中传递时间和所述声波时间差计算实际传播时间和值；

30、计算所述芯棒保护层深度值与所述实际传播时间和值的商值作为所述超声波传输波速实际数据。

31、作为一种改进的方案，所述气泡测试结果包括：第一结果和第二结果；所述第一结果为所述预制棒芯棒的所述待测区域中存在气泡；所述第二结果为所述预制棒芯棒的所述待测区域中不存在气泡；

32、所述基于所述超声波传输波速理论数据和所述超声波传输波速实际数据分析所述预制棒芯棒的气泡测试结果，包括：

33、比对所述超声波传输波速理论数据和所述超声波传输波速实际数据；

34、若所述超声波传输波速实际数据不大于所述超声波传输波速理论数据，则生成所述第一结果；

35、若所述超声波传输波速实际数据大于所述超声波传输波速理论数据，则生成所述第二结果。

36、作为一种改进的方案，所述基于温度适应修正算法以及所述预制棒芯棒的测试环境对所述理论波速值分析算法和所述实际波速值分析算法进行算法修正，包括：

37、识别所述测试环境中环境气体的气体类型；

38、基于所述气体类型确认所述环境气体的第一比热容参数、第一摩尔质量参数和第一气体常数；

39、基于所述第一比热容参数、所述第一摩尔质量参数和所述第一气体常数调用所述温度适应修正算法对所述理论波速值分析算法和所述实际波速值分析算法进行算法修正。

40、作为一种改进的方案，所述基于所述第一比热容参数、所述第一摩尔质量参数和所述第一气体常数调用所述温度适应修正算法对所述理论波速值分析算法和所述实际波速值分析算法进行算法修正，包括：

41、基于所述第一比热容参数、所述第一摩尔质量参数和所述第一气体常数设定所述环境气体对于超声波的第一传递速度影响公式；

42、检测所述测试环境的第一环境温度，将所述第一环境温度代入所述第一传递速度影响公式，得到第二传递速度影响公式；

43、基于所述第二传递速度影响公式对所述理论波速值分析算法中所述超声波传输波速理论数据的计算过程进行修正；

44、基于所述第二传递速度影响公式对所述实际波速值分析算法中所述超声波传输波速实际数据的计算过程进行修正。

45、另一方面，本发明还提供一种高精准度的预制棒芯棒气泡测试装置，包括：

46、理论波速计算模块、实际波速计算模块、气泡判定模块和温度补偿模块；

47、所述理论波速计算模块，用于获取预制棒芯棒的物理参数信息，并基于所述物理参数信息调用理论波速值分析算法，得到关于所述预制棒芯棒的超声波传输波速理论数据；

48、所述实际波速计算模块，用于对所述预制棒芯棒进行超声波传递测试，得到超声波传递测试数据；所述实际波速计算模块基于所述超声波传输波速理论数据和所述超声波传递测试数据调用实际波速值分析算法，得到关于所述预制棒芯棒的超声波传输波速实际数据；

49、所述气泡判定模块，用于根据所述超声波传输波速理论数据和所述超声波传输波速实际数据分析所述预制棒芯棒的气泡测试结果；所述气泡判定模块根据所述气泡测试结果统计气泡个数值；根据所述气泡个数值设定预制棒合格信息；

50、所述温度补偿模块，用于根据温度适应修正算法以及所述预制棒芯棒的测试环境对所述理论波速值分析算法和所述实际波速值分析算法进行算法修正。

51、另一方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述高精准度的预制棒芯棒气泡测试方法的步骤。

52、本发明技术方案的有益效果是：

53、1、本发明所述的一种高精准度的预制棒芯棒气泡测试方法，可以实现采用超声波在芯棒中的传递，来检测预制棒芯棒中的气泡情况，且整个工序可通过智能化的模块架构进行自动检测，无需人工参与，并可高精准度的对芯棒中不同深度的气泡均进行检测，不会出现气泡漏检的情况，结合环境温度可对整个检测过程中所采用的算法进行自动修正补偿，进而提高了本发明的灵活性，扩宽了应用场景，最终实现了高效率、高精准度以及低人工成本的预制棒芯棒气泡检测，弥补了现有技术的不足，具有极高的应用价值。

54、2、本发明所述的一种高精准度的预制棒芯棒气泡测试装置，可以通过理论波速计算模块、实际波速计算模块、气泡判定模块和温度补偿模块的相互配合，进而实现采用超声波在芯棒中的传递，来检测预制棒芯棒中的气泡情况，且整个工序智能化自动检测，无需人工参与，并可高精准度的对芯棒中不同深度的气泡均进行检测，不会出现气泡漏检的情况，结合环境温度可对整个检测过程中所采用的算法进行自动修正补偿，进而提高了本发明的灵活性，扩宽了应用场景，最终实现了高效率、高精准度以及低人工成本的预制棒芯棒气泡检测，弥补了现有技术的不足，具有极高的应用价值。

55、3、本发明所述的计算机可读存储介质，可以实现引导理论波速计算模块、实际波速计算模块、气泡判定模块和温度补偿模块进行配合，进而实现本发明所述的一种高精准度的预制棒芯棒气泡测试方法，本发明所述的计算机可读存储介质有效提高了所述高精准度的预制棒芯棒气泡测试方法的可操作性。