專利名稱：多余物信號(hào)識(shí)別方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域，特別是指一種多余物信號(hào)識(shí)別方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在轉(zhuǎn)動(dòng)激勵(lì)過(guò)程中，金屬艙內(nèi)會(huì)同時(shí)產(chǎn)生多種信號(hào)，有些信號(hào)幅值甚至?xí)蜎]多余物產(chǎn)生的信號(hào)，目前國(guó)內(nèi)尚不存在相關(guān)文獻(xiàn)說(shuō)明多余物信號(hào)與噪聲信號(hào)的規(guī)律。另外，多余物定位點(diǎn)的分布同激勵(lì)方式具有密切的相關(guān)性當(dāng)采用擺動(dòng)的方式激勵(lì)多余物時(shí)，定位點(diǎn)為在相應(yīng)區(qū)域的集中分布；當(dāng)艙段沿軸線周向運(yùn)動(dòng)時(shí)，定位點(diǎn)為某一區(qū)域的近似帶狀分布。不建立有效的識(shí)別方法，對(duì)多余物的檢測(cè)及定位將無(wú)法進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種轉(zhuǎn)動(dòng)條件下多余物信號(hào)的識(shí)別方法及其系統(tǒng)。該方法及系統(tǒng)用于分類轉(zhuǎn)動(dòng)激勵(lì)條件下的各類信號(hào)、并提取轉(zhuǎn)動(dòng)激勵(lì)條件下多余物信號(hào)?；谏鲜瞿康谋景l(fā)明提供的(多余物信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，包括信號(hào)接收裝置和信號(hào)處理裝置；所述信號(hào)接收裝置用于接收在轉(zhuǎn)動(dòng)激勵(lì)狀態(tài)下艙段內(nèi)產(chǎn)生的信號(hào)； 所述信號(hào)處理裝置根據(jù)波形特征檢測(cè)識(shí)別該信號(hào)是否為多余物信號(hào)。所述信號(hào)處理裝置在往復(fù)擺動(dòng)激勵(lì)的條件下，檢測(cè)信號(hào)的定位點(diǎn)集中度與定位點(diǎn)位置，若定位點(diǎn)集中度高且位置與激勵(lì)相關(guān)，則判斷為多余物；否則，進(jìn)一步判斷信號(hào)類型， 即判斷是否為已知干擾信號(hào)，若判斷是，則該信號(hào)不是由多余物造成；否則，進(jìn)一步區(qū)分所述信號(hào)是否為噪聲信號(hào)，若不是噪聲信號(hào)，則判斷為是多余物信號(hào)。其中，所述已知干擾信號(hào)為電信號(hào)、背景信號(hào)、摩擦信號(hào)、強(qiáng)機(jī)械噪聲、可動(dòng)部件信號(hào)；所述信號(hào)處理裝置在判斷信號(hào)類型時(shí)依據(jù)各個(gè)類型的信號(hào)波形特征判斷?？蛇x的，所述信號(hào)接收裝置為固定于艙段內(nèi)的換能器。所述信號(hào)處理裝置在判斷信號(hào)是否為噪聲信號(hào)時(shí)采取的方法為，檢測(cè)信號(hào)持續(xù)時(shí)間、信號(hào)包絡(luò)先線的衰減規(guī)律以及相近程度；若信號(hào)持續(xù)時(shí)間大于1ms，包絡(luò)線呈進(jìn)指數(shù)規(guī)律衰減，且同一個(gè)采樣時(shí)段(Hit) 內(nèi)多個(gè)波形包絡(luò)線相近，則繼續(xù)檢測(cè)各個(gè)換能器所檢測(cè)的包絡(luò)線是否相近，若否，則判斷該信號(hào)為噪聲信號(hào)；檢測(cè)信號(hào)最大幅值與換能器接收順序是否一致，若檢測(cè)到各個(gè)換能器的包絡(luò)線相近且其最大幅值與換能器接收順序一致，則判斷為多余物。同時(shí)，本發(fā)明提供一種多余物信號(hào)識(shí)別方法，在往復(fù)擺動(dòng)激勵(lì)的條件下，包括的步驟為檢測(cè)信號(hào)的定位點(diǎn)集中度與定位點(diǎn)位置，若定位點(diǎn)集中度高且位置與激勵(lì)相關(guān)，則判斷為多余物；否則，進(jìn)一步判斷信號(hào)類型，即判斷是否為已知干擾信號(hào)，若判斷是，則該信號(hào)不是由多余物造成；否則，進(jìn)一步區(qū)分所述信號(hào)是否為噪聲信號(hào)檢測(cè)信號(hào)持續(xù)時(shí)間、信號(hào)包絡(luò)先線的衰減規(guī)律以及相近程度；若信號(hào)持續(xù)時(shí)間大于1ms，包絡(luò)線呈進(jìn)指數(shù)規(guī)律衰減， 且同一個(gè)Hit內(nèi)多個(gè)波形包絡(luò)線相近，則繼續(xù)檢測(cè)各個(gè)換能器所檢測(cè)的包絡(luò)線是否相近， 若否，則判斷信號(hào)為噪聲信號(hào)；若是，則檢測(cè)信號(hào)最大幅值與換能器接收順序是否一致，若檢測(cè)到各個(gè)換能器的包絡(luò)線相近且其最大幅值與換能器接收順序一致，則判斷為多余物。上面所述已知干擾信號(hào)為電信號(hào)、背景信號(hào)、摩擦信號(hào)、強(qiáng)機(jī)械噪聲、可動(dòng)部件信號(hào)；判斷信號(hào)類型時(shí)依據(jù)各類信號(hào)波形特征判斷。從上面所述可以看出，本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)動(dòng)條件下多余物信號(hào)的識(shí)別方法及其系統(tǒng)，對(duì)位移信號(hào)進(jìn)行分類，并揭示出其波形特征規(guī)律，建立了活動(dòng)多余物激勵(lì)方式與多余物定位點(diǎn)分布、各個(gè)換能器采集信號(hào)先后順序的對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)建立了信號(hào)識(shí)別檢測(cè)框圖，實(shí)現(xiàn)活動(dòng)多余物信號(hào)的有效識(shí)別，解決裝調(diào)過(guò)程中信號(hào)源判定難題。利用本發(fā)明所提供的信號(hào)識(shí)別方法可以大大提高檢測(cè)精度和檢測(cè)效率，為活動(dòng)多余物的檢測(cè)提供了一種更加靈敏有效的檢測(cè)手段，更好的改善了人工耳聽目視的傳統(tǒng)方法，降低了人為誤判、漏判率。該規(guī)律的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步增強(qiáng)了信號(hào)識(shí)別的能力，使檢測(cè)信號(hào)更快更準(zhǔn)確的被分類處理，有效的改進(jìn)了儀器的性能，使產(chǎn)品的功效大大提高。可以檢測(cè)艙段中可發(fā)生位移的錫渣、金屬顆粒、環(huán)氧樹脂碎塊及其它硬質(zhì)非金屬顆粒。檢測(cè)綜合靈敏度聞。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例的流程圖；圖2A本發(fā)明實(shí)施例的撞擊信號(hào)單次撞擊示意圖；圖2B為本發(fā)明實(shí)施例的撞擊信號(hào)多次撞擊不意圖；圖3A為本發(fā)明實(shí)施例的強(qiáng)滑動(dòng)信號(hào)示意圖；圖3B為本發(fā)明實(shí)施例的弱滑動(dòng)信號(hào)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例的典型電信號(hào)波形示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例的背景信號(hào)波形示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例的摩擦信號(hào)波形示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例的典型震動(dòng)噪聲波形示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例的外界強(qiáng)烈機(jī)械噪聲波形；圖9A為本發(fā)明實(shí)施例的第一可動(dòng)部件信號(hào)波形圖；圖9B為本發(fā)明實(shí)施例的第二可動(dòng)部件信號(hào)波形圖；圖10為本發(fā)明實(shí)施例的多余物信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明所提供的多余物信號(hào)識(shí)別方法，利用多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)采集的混響信號(hào)波形、參數(shù)特征值的提取，摸索出多余物位移信號(hào)的基本類型和波形特征規(guī)律。本發(fā)明所提供的方法將各種可能產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行分類，分別研究其參數(shù)及波形特征，提取表征其類型的特征參數(shù)及波形特征規(guī)律，經(jīng)相關(guān)分析，建立識(shí)別定位檢測(cè)框圖，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的有效識(shí)別。具體操作方法如下在往復(fù)擺動(dòng)激勵(lì)的條件下，檢測(cè)信號(hào)定位點(diǎn)集中度與定位點(diǎn)位置，所述定位點(diǎn)為依據(jù)檢測(cè)信號(hào)推算出的信號(hào)源的位置。若定位點(diǎn)集中度高且位置與激勵(lì)相關(guān)，則判斷為多余物；否則，進(jìn)一步判斷信號(hào)類型，即判斷是否為已知干擾信號(hào)，若判斷是，則該信號(hào)不是由多余物造成；否則，進(jìn)一步區(qū)分所述信號(hào)是否為噪聲信號(hào)，若不是噪聲信號(hào)則判斷為多余物。圖I為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多余物檢測(cè)方法流程圖。通過(guò)對(duì)表征多余物信號(hào)基本特征量進(jìn)行提取，最終形成信號(hào)識(shí)別方法。具體包括如下步驟步驟I，對(duì)艙體進(jìn)行往復(fù)擺動(dòng)激勵(lì)。步驟2-3，判斷定位點(diǎn)是否集中度高且位置是否與激勵(lì)相關(guān)，若是則判斷為多余物并定位；若否，進(jìn)入步驟4。步驟4-5，判斷所接收到的信號(hào)是否為已知干擾信號(hào)，若是，則判斷為非多余物； 若否，進(jìn)入步驟6。步驟6-7，在此步驟中，判斷信號(hào)持續(xù)時(shí)間是否大于1ms，以及包絡(luò)線是否呈近指數(shù)規(guī)律衰減，以及統(tǒng)一個(gè)HIT內(nèi)多個(gè)波形包絡(luò)線是否相近；若是，進(jìn)入步驟8 ;若否，判定為
噪聲信號(hào)。步驟8-9，判斷信號(hào)包絡(luò)線是否相接近，以及最大幅值與信號(hào)接收的接收順序是否一致；若是，進(jìn)入步驟10 ;若否，判斷為噪聲信號(hào)。步驟10，判斷為多余物。為了判斷是否為已知干擾信號(hào)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)上述步驟中所述的已知干擾信號(hào)的各種信號(hào)波形按照特征進(jìn)行了分類。本實(shí)施例中已知干擾信號(hào)包括電信號(hào)、背景信號(hào)、 摩擦信號(hào)、強(qiáng)機(jī)械噪聲、可動(dòng)部件信號(hào)；判斷信號(hào)類型時(shí)依據(jù)各類信號(hào)波形特征判斷。以下為各種信號(hào)的特征圖2A為本發(fā)明實(shí)施例的典型撞擊信號(hào)示意圖。撞擊信號(hào)的產(chǎn)生可能與多余物或可動(dòng)部件有關(guān)。若該撞擊信號(hào)由多余物造成，則如下(I)換能器接收到的撞擊信號(hào)特征與多余物樣品到換能器的距離有關(guān)，距離越遠(yuǎn)， 撞擊信號(hào)峰值越低，高頻成分衰減較多；(2)波形上升沿的形狀也會(huì)發(fā)生變化，距離較近時(shí)，波形上升沿從零很快上升到最高值，然后衰減，而距離較遠(yuǎn)時(shí)，波形前沿緩慢上升到峰值，再衰減；(3)信號(hào)的幅值與多余物做自由落體的距離和信號(hào)作用點(diǎn)與換能器器的相對(duì)位置有直接的關(guān)系。做自由落體的距離越大，離換能器距離越近，幅值越大。幅值主要分布在 40dB 75dB范圍；(4)持續(xù)時(shí)間單個(gè)信號(hào)波形特征持續(xù)時(shí)間主要分布在3ms范圍；(5)信號(hào)頻率主要分布在IOOkHz 200kHz，高頻成分衰減較多；(6)撞擊信號(hào)一般在15ms時(shí)間為單峰，但有時(shí)會(huì)產(chǎn)生多個(gè)波峰，多個(gè)波峰的間距隨機(jī)出現(xiàn)，間隔不固定，波峰衰減規(guī)律相近；(7)幅值超過(guò)60dB的撞擊往往產(chǎn)生多次信號(hào)，如圖2B所示，各個(gè)通道相應(yīng)的時(shí)間順序同通道記錄的撞擊幅值下降的順序基本一致?？梢砸来斡^察到在各個(gè)換能器的響應(yīng)波形；(8)信號(hào)一般可以在定位圖中產(chǎn)生定位點(diǎn)。圖3A為本發(fā)明實(shí)施例的強(qiáng)滑動(dòng)信號(hào)示意圖；圖3B為本發(fā)明實(shí)施例的弱滑動(dòng)信號(hào)示意圖?；瑒?dòng)信號(hào)可能與多余物或可動(dòng)部件有關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)信號(hào)由多余物造成時(shí)，其波形特征如下所述(I)信號(hào)幅值較小，一般為40dB 60dB ；(2)持續(xù)時(shí)間單個(gè)信號(hào)波形特征持續(xù)時(shí)間主要分布在Ims 3ms范圍；(3)信號(hào)頻率主要分布在IOOkHz 200kHz，距離信號(hào)源距離遠(yuǎn)的換能器高頻成分含量少，低頻成分保留得較多；(4)滑動(dòng)信號(hào)一般在15ms時(shí)間為單峰，但有時(shí)會(huì)產(chǎn)生多個(gè)波峰，波峰間的時(shí)間差隨機(jī)出現(xiàn)，間隔不固定，波和波衰減規(guī)律相近，衰減速度、持續(xù)時(shí)間、上升時(shí)間等參數(shù)接近， 每個(gè)波的持續(xù)時(shí)間一般不小于Ims ；(5)定位點(diǎn)位置不固定，定位點(diǎn)分布與多余物的激勵(lì)方式有密切關(guān)聯(lián)。采用擺動(dòng)激勵(lì)方式時(shí)，多余物定位顯示為相對(duì)集中的一個(gè)區(qū)域。激勵(lì)方式為周向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，定位顯示為沿圓周方向的近似帶狀分布；(6)當(dāng)多余物信號(hào)較弱時(shí)，只有距離較近的換能器能夠接收到信號(hào)，各通道記錄的信號(hào)在時(shí)間順序上與信號(hào)源同換能器的距離有關(guān)，距離近的最先被觸發(fā)，幅值下降次序同通道記錄的時(shí)間順序基本一致。圖4為本發(fā)明實(shí)施例的典型電信號(hào)波形示意圖。電信號(hào)一般為單個(gè)脈沖信號(hào)，持續(xù)時(shí)間很短，一般小于1ms，在波形圖中觀察不到明顯的波形信號(hào)，幅值較低，低于50dB，功率譜顯示尖銳的脈沖峰，同時(shí)定位圖上一般不存在定位點(diǎn)。在多余物檢測(cè)時(shí)，一般不考慮電信號(hào)。圖5為本發(fā)明實(shí)施例的背景信號(hào)波形示意圖。背景信號(hào)是檢測(cè)系統(tǒng)本身固有的， 主要來(lái)自于換能器和前置放大器的本底噪聲及高頻諧振信號(hào)，為幅值近似相等的不連續(xù)信號(hào)。當(dāng)觸發(fā)門檻較低時(shí)，或信號(hào)幅值很小時(shí)，易受背景信號(hào)干擾。采用合適的門檻值可將背景信號(hào)濾除。檢測(cè)系統(tǒng)調(diào)試正常時(shí)，背景信號(hào)幅值較小，一般低于25dB。在多余物檢測(cè)時(shí)， 一般不考慮背景信號(hào)。圖6為本發(fā)明實(shí)施例的摩擦信號(hào)波形示意圖。摩擦信號(hào)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，一般大于 8ms，幅值低于40dB，平穩(wěn)，無(wú)明顯波峰，一般不表現(xiàn)為單調(diào)性衰減。由于多余物信號(hào)衰減特征明顯，因而判斷多余物是一般不考慮摩擦信號(hào)。圖7為本發(fā)明實(shí)施例的典型震動(dòng)噪聲波形示意圖。振動(dòng)噪聲的幅值分布較廣，大部分信號(hào)幅值較低，一般小于50dB。振動(dòng)信號(hào)較多余物信號(hào)衰減快，單個(gè)信號(hào)持續(xù)時(shí)間短， 一般小于1ms，波形時(shí)間間隔短。在一個(gè)HIT內(nèi)有多個(gè)波峰出現(xiàn)時(shí)，多個(gè)波峰的波形的相似性較差，信號(hào)幅值較小時(shí)，與背景噪聲混合在一起顯示。圖8為為本發(fā)明實(shí)施例的外界強(qiáng)烈機(jī)械噪聲波形。外界強(qiáng)烈機(jī)械噪聲一般持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，信號(hào)幅值較低，小于50dB，預(yù)觸發(fā)階段信號(hào)幅值較高，通常顯示為多個(gè)間隔不等的尖銳脈沖峰，每個(gè)脈沖峰持續(xù)時(shí)間小于1ms，衰減速度較慢。只有距離換能器很近的強(qiáng)烈的機(jī)械噪聲才會(huì)被采集到。在判斷多余物時(shí)，一般不考慮強(qiáng)機(jī)械噪聲。圖9A為本發(fā)明實(shí)施例的第一可動(dòng)部件信號(hào)波形圖；圖9B為本發(fā)明實(shí)施例的第二可動(dòng)部件信號(hào)波形圖。可動(dòng)部件信號(hào)一般幅值較小，周期性、規(guī)律性強(qiáng)，幅值大小與激勵(lì)方式有密切關(guān)聯(lián)，信號(hào)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，波形上升時(shí)間較長(zhǎng)，往往在一個(gè)HIT中記錄到多個(gè)波形， 并且伴隨摩擦噪聲，多個(gè)波形間相似性較差。不同換能器間時(shí)差相對(duì)固定，且先后順序一致。定位圖顯示定位點(diǎn)較集中，位置固定，定位點(diǎn)不隨艙段的轉(zhuǎn)動(dòng)而改變分布。幅值同激勵(lì)方式有關(guān)，有些角度幅值變化范圍較大，有些角度可能不產(chǎn)生信號(hào)。由于可動(dòng)部件信號(hào)與多余物信號(hào)存在某些相似之處，通過(guò)本實(shí)施例對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析，對(duì)活動(dòng)多余物和可動(dòng)部件信號(hào)的基本特征進(jìn)行了分析、歸納，總結(jié)出兩類信號(hào)的基本特征，結(jié)果如表I所示。
信號(hào)基本特征多余物信號(hào)可動(dòng)部件信號(hào)周期性信號(hào)非周期性信號(hào)時(shí)域波形參數(shù)特征持續(xù)時(shí)間> Ims持續(xù)時(shí)間> Ims持續(xù)時(shí)間< Ims上升時(shí)間短上升時(shí)間長(zhǎng)，常伴有摩擦信號(hào)上升時(shí)間短近指數(shù)規(guī)律單調(diào)衰減衰減特征不明顯衰減單調(diào)各通道信號(hào)特?fù)Q能器接收次序同幅值發(fā)減基本一' 致，各通道波形基換能器接收次序同幅值發(fā)減基本一'致，各通道波形基本相同，有時(shí)換能器接收次序同幅值衰減不一致， 各通道波形差異大。
征相關(guān)性本相同，波形單調(diào)衰減特征明顯。波形單調(diào)衰減特征不明顯。常伴有摩擦信號(hào)。定位點(diǎn)分布定位點(diǎn)數(shù)量多于5 個(gè)，比較集中，位置不固定。相對(duì)集中，位置同定。定位點(diǎn)數(shù)量少，隨機(jī)分布，分散。表I從上面所述可以看出，利用本實(shí)施例所提供的信號(hào)識(shí)別方法可以大大提高檢測(cè)精度和檢測(cè)效率，為活動(dòng)多余物的檢測(cè)提供了一種更加靈敏有效的檢測(cè)手段，更好的改善了人工耳聽目視的傳統(tǒng)方法，降低了人為誤判、漏判率。該規(guī)律的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步增強(qiáng)了信號(hào)識(shí)別的能力，使檢測(cè)信號(hào)更快更準(zhǔn)確的被分類處理，有效的改進(jìn)了儀器的性能，使產(chǎn)品的功效大大提聞。采用本發(fā)明所提供的多余物檢測(cè)方法，可以檢測(cè)艙段中可發(fā)生位移的錫渣、金屬顆粒、環(huán)氧樹脂碎塊及其它硬質(zhì)非金屬顆粒。檢測(cè)綜合靈敏度不低于直徑O. 7mm的等效鋼珠(2. 7mg) ο進(jìn)一步，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種多余物信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)，如圖10所示。該系統(tǒng)包括信號(hào)接收裝置101與信號(hào)處理裝置102。在本實(shí)施例中，所述信號(hào)接收裝置101為安裝在艙段內(nèi)的換能器，用于接收裝置用于接收在轉(zhuǎn)動(dòng)激勵(lì)狀態(tài)下艙段內(nèi)產(chǎn)生的信號(hào)。所述信號(hào)處理裝置102采用上述多余物信號(hào)識(shí)別方法，執(zhí)行如圖I所示的程序，在往復(fù)擺動(dòng)激勵(lì)的條件下，根據(jù)波形特征檢測(cè)識(shí)別該信號(hào)是否為多余物信號(hào)，檢測(cè)信號(hào)的定位點(diǎn)集中度與定位點(diǎn)位置。若定位點(diǎn)集中度高且位置與激勵(lì)相關(guān)，則判斷為多余物；否則，進(jìn)一步判斷信號(hào)類型，即判斷是否為已知干擾信號(hào)，所述已知干擾信號(hào)為電信號(hào)、背景信號(hào)、摩擦信號(hào)、強(qiáng)機(jī)械噪聲、可動(dòng)部件信號(hào)。若判斷是已知干擾信號(hào)，則該信號(hào)不是由多余物造成；否則，進(jìn)一步區(qū)分所述信號(hào)是否為噪聲信號(hào)，若不是噪聲信號(hào)，則判斷為是多余物信號(hào)。其中，所述信號(hào)處理裝置根據(jù)波形特征檢測(cè)識(shí)別該信號(hào)是否為多余物信號(hào)。所述信號(hào)接收裝置為固定于艙段內(nèi)的換能器。所述信號(hào)處理裝置在往復(fù)擺動(dòng)激勵(lì)的條件下，檢測(cè)信號(hào)的定位點(diǎn)集中度與定位點(diǎn)位置，若定位點(diǎn)集中度高且位置與激勵(lì)相關(guān)，則判斷為多余物；否則，進(jìn)一步判斷信號(hào)類型， 即判斷是否為已知干擾信號(hào)，若判斷是，則該信號(hào)不是由多余物造成；否則，進(jìn)一步區(qū)分所述信號(hào)是否為噪聲信號(hào)，若不是噪聲信號(hào)，則判斷為是多余物信號(hào)。所述已知干擾信號(hào)為電信號(hào)、背景信號(hào)、摩擦信號(hào)、強(qiáng)機(jī)械噪聲、可動(dòng)部件信號(hào)；所述信號(hào)處理裝置在判斷信號(hào)類型時(shí)依據(jù)各個(gè)類型的信號(hào)波形特征判斷。判斷信號(hào)是否為噪聲信號(hào)時(shí)采取以下方法檢測(cè)信號(hào)持續(xù)時(shí)間、信號(hào)包絡(luò)先線的衰減規(guī)律以及相近程度；若信號(hào)持續(xù)時(shí)間大于1ms，包絡(luò)線呈進(jìn)指數(shù)規(guī)律衰減，且同一個(gè)Hit內(nèi)多個(gè)波形包絡(luò)線相近，則繼續(xù)檢測(cè)各個(gè)換能器所檢測(cè)的包絡(luò)線是否相近；檢測(cè)信號(hào)最大幅值與換能器接收順序是否一致，若檢測(cè)到各個(gè)換能器的包絡(luò)線相近且其最大幅值與換能器接收順序一致，則判斷為多余物。從上面所述可以看出，本發(fā)明所提供的多余物信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)，能夠依據(jù)信號(hào)的波形特征對(duì)信號(hào)進(jìn)行有效的識(shí)別，進(jìn)一步能夠準(zhǔn)確檢測(cè)識(shí)別出多余物信號(hào)。本發(fā)明所提供的多余物信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)，其采用的信號(hào)識(shí)別方法可以大大提高檢測(cè)精度和檢測(cè)效率，為活動(dòng)多余物的檢測(cè)提供了一種更加靈敏有效的檢測(cè)手段；同時(shí)它可以檢測(cè)出艙段中可發(fā)生位移的錫渣、金屬顆粒、環(huán)氧樹脂碎塊及其它硬質(zhì)非金屬顆粒。檢測(cè)綜合靈敏度不低于直徑 O. 7mm的等效鋼珠(2. 7mg)。所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多余物信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，包括信號(hào)接收裝置和信號(hào)處理裝置；所述信號(hào)接收裝置用于接收在轉(zhuǎn)動(dòng)激勵(lì)狀態(tài)下艙段內(nèi)產(chǎn)生的信號(hào)；所述信號(hào)處理裝置根據(jù)波形特征檢測(cè)識(shí)別該信號(hào)是否為多余物信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多余物信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)接收裝置為固定于艙段內(nèi)的換能器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多余物信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)處理裝置在往復(fù)擺動(dòng)激勵(lì)的條件下，檢測(cè)信號(hào)的定位點(diǎn)集中度與定位點(diǎn)位置，若定位點(diǎn)集中度高且位置與激勵(lì)相關(guān)，則判斷為多余物；否則，進(jìn)一步判斷信號(hào)類型，即判斷是否為已知干擾信號(hào)，若判斷是，則該信號(hào)不是由多余物造成；否則，進(jìn)一步區(qū)分所述信號(hào)是否為噪聲信號(hào)，若不是噪聲信號(hào)，則判斷為是多余物信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述已知干擾信號(hào)為電信號(hào)、背景信號(hào)、摩擦信號(hào)、強(qiáng)機(jī)械噪聲、可動(dòng)部件信號(hào)；所述信號(hào)處理裝置在判斷信號(hào)類型時(shí)依據(jù)各個(gè)類型的信號(hào)波形特征判斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，判斷信號(hào)是否為噪聲信號(hào)時(shí)采取以下方法檢測(cè)信號(hào)持續(xù)時(shí)間、信號(hào)包絡(luò)先線的衰減規(guī)律以及相近程度；若信號(hào)持續(xù)時(shí)間大于1ms，包絡(luò)線呈進(jìn)指數(shù)規(guī)律衰減，且同一個(gè)Hit內(nèi)多個(gè)波形包絡(luò)線相近，則繼續(xù)檢測(cè)各個(gè)換能器所檢測(cè)的包絡(luò)線是否相近；檢測(cè)信號(hào)最大幅值與換能器接收順序是否一致，若檢測(cè)到各個(gè)換能器的包絡(luò)線相近且其最大幅值與換能器接收順序一致，則判斷為多余物。
6.一種多余物信號(hào)識(shí)別方法，其特征在于，包括往復(fù)擺動(dòng)激勵(lì)的條件下的以下步驟檢測(cè)信號(hào)的定位點(diǎn)集中度與定位點(diǎn)位置，若定位點(diǎn)集中度高且位置與激勵(lì)相關(guān)，則判斷為多余物；否則，進(jìn)一步判斷信號(hào)類型，即判斷是否為已知干擾信號(hào)，若判斷是，則該信號(hào)不是由多余物造成；否則，進(jìn)一步區(qū)分所述信號(hào)是否為噪聲信號(hào)，若不是噪聲信號(hào)則判斷為多余物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多余物信號(hào)定位方法，其特征在于，在區(qū)分信號(hào)是否為噪聲信號(hào)時(shí)，采取以下方法檢測(cè)信號(hào)持續(xù)時(shí)間、信號(hào)包絡(luò)先線的衰減規(guī)律以及相近程度；若信號(hào)持續(xù)時(shí)間大于1ms，包絡(luò)線呈進(jìn)指數(shù)規(guī)律衰減，且同一個(gè)Hit內(nèi)多個(gè)波形包絡(luò)線相近，則繼續(xù)檢測(cè)各個(gè)換能器所檢測(cè)的包絡(luò)線是否相近，若否，則判斷為噪聲信號(hào)；檢測(cè)信號(hào)最大幅值與換能器接收順序是否一致，若檢測(cè)到各個(gè)換能器的包絡(luò)線相近且其最大幅值與換能器接收順序一致，則判斷為多余物。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多余物信號(hào)定位方法，其特征在于，所述已知干擾信號(hào)為電信號(hào)、背景信號(hào)、摩擦信號(hào)、強(qiáng)機(jī)械噪聲、可動(dòng)部件信號(hào)；判斷信號(hào)類型時(shí)依據(jù)各類信號(hào)波形特征判斷。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多余物信號(hào)定位方法，其特征在于，所述電信號(hào)的判斷依據(jù)其特征來(lái)進(jìn)行，所述電信號(hào)的特征為單個(gè)脈沖信號(hào)，持續(xù)時(shí)間小于1ms，在波形圖中觀察不到明顯的波形信號(hào)，幅值低于50dB，功率譜顯示尖銳的脈沖峰，同時(shí)定位圖上不存在定位點(diǎn)；所述背景信號(hào)的判斷依據(jù)其特征來(lái)進(jìn)行，所述背景信號(hào)特征為幅值近似相等的不連續(xù)信號(hào)；背景信號(hào)幅值低于25dB ；所述摩擦信號(hào)的判斷依據(jù)其特征來(lái)進(jìn)行，所述摩擦信號(hào)的特征為持續(xù)時(shí)間大于8ms， 幅值低于40dB，平穩(wěn)，無(wú)明顯波峰，不表現(xiàn)為單調(diào)性衰減；所述強(qiáng)機(jī)械噪聲的判斷依據(jù)其特征來(lái)進(jìn)行，所述強(qiáng)機(jī)械噪聲的特征為，信號(hào)幅值小于50dB，通常顯示為多個(gè)間隔不等的尖銳脈沖峰，每個(gè)脈沖峰持續(xù)時(shí)間小于1ms，只有距離換能器很近的強(qiáng)烈的機(jī)械噪聲才會(huì)被采集到；所述可動(dòng)部件信號(hào)的判斷依據(jù)其特征來(lái)進(jìn)行，分為周期性信號(hào)和非周期性信號(hào)，所述周期性信號(hào)的特征為持續(xù)時(shí)間> 1ms，上升時(shí)間長(zhǎng)，常伴有摩擦信號(hào)，衰減特征不明顯，換能器接收次序同幅值衰減基本一致，各通道波形基本相同，常伴有摩擦信號(hào)，相對(duì)集中，位置固定；所述非周期性信號(hào)的特征為持續(xù)時(shí)間< 1ms，衰減單調(diào)，有時(shí)換能器接收次序同幅值衰減不一致，各通道波形差異大，定位點(diǎn)隨機(jī)分布，分散。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多余物信號(hào)識(shí)別方法及系統(tǒng)。本發(fā)明所提供的多余物信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)包括信號(hào)接收裝置和信號(hào)處理裝置；所述信號(hào)接收裝置用于接收在轉(zhuǎn)動(dòng)激勵(lì)狀態(tài)下艙段內(nèi)產(chǎn)生的信號(hào)；所述信號(hào)處理裝置根據(jù)波形特征檢測(cè)識(shí)別該信號(hào)是否為多余物信號(hào)。所述多余物信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)依據(jù)所述多余物信號(hào)識(shí)別方法對(duì)接受到的信號(hào)進(jìn)行判斷，最終識(shí)別多余物信號(hào)。本發(fā)明所提供的多余物信號(hào)識(shí)別方法為本發(fā)明所提供的多余物信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別多余物信號(hào)所使用的方法。采用該方法能有效提高多余物識(shí)別的精確度和檢測(cè)效率，為活動(dòng)多余物的檢測(cè)提供了一種更加靈敏有效的檢測(cè)手段，可以檢測(cè)艙段中可發(fā)生位移的錫渣、金屬顆粒、環(huán)氧樹脂碎塊等多種硬質(zhì)非金屬顆粒。
文檔編號(hào)G01N29/44GK102590359SQ20121002768
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月8日
發(fā)明者任毅, 孫永玲, 楊京, 沈楓, 趙長(zhǎng)興 申請(qǐng)人:航天科工防御技術(shù)研究試驗(yàn)中心