本發(fā)明涉及超聲波檢測，具體涉及一種面向鋁合金管材的性能測試方法、系統(tǒng)及裝置。

背景技術(shù)：

1、鋁合金由于具有耐腐蝕、質(zhì)量輕、強(qiáng)度大等特點成為了工業(yè)生產(chǎn)中常用的輕量化材料，例如鋁合金管材輕便靈活、易于裝配，有良好的抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，廣泛應(yīng)用于建筑、汽車、航空航天等領(lǐng)域。因此鋁合金管材的生產(chǎn)過程更需要嚴(yán)格把控，當(dāng)管材的性能產(chǎn)生缺陷影響時，嚴(yán)重可導(dǎo)致管材斷裂或存在安全事故?，F(xiàn)有方法可利用超聲波探傷技術(shù)對鋁合金管材的缺陷進(jìn)行檢測，超聲波檢測方式屬于無損檢測，對管材性能不會造成影響，因此可用于分析缺陷對鋁合金管材性能的影響程度，根據(jù)鋁合金管材不同位置超聲反射信號的差異對該位置表面缺陷和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測分析影響情況。

2、然而在異形鋁合金管材的檢測下，由于管材內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不均勻性，極易對缺陷識別結(jié)果造成干擾，使一些微小缺陷和不平行于檢測平面的缺陷進(jìn)行垂直反射探傷的能力較差，導(dǎo)致缺陷識別檢測存在漏檢誤檢的情況，影響管材性能的分析結(jié)果準(zhǔn)確性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中針對管材尤其是異形管材缺陷識別檢測存在漏檢誤檢的情況，影響管材性能的分析結(jié)果準(zhǔn)確性的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種面向鋁合金管材的性能測試方法、系統(tǒng)及裝置，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、本發(fā)明提供了一種面向鋁合金管材的性能測試方法，所述方法包括：

3、在待測鋁合金管材表面的每個采樣點處，獲取垂直入射角度以及不同斜入射角度下的超聲反射波形圖；

4、對于每個超聲反射波形圖，根據(jù)始波和底波的分布接近程度，以及所有波形的分布變化程度，獲得每個超聲反射波形圖對應(yīng)的波動異常指標(biāo)；

5、根據(jù)每個采樣點處在垂直入射角度下波動異常指標(biāo)的大小，以及不同斜入射角度下波動異常指標(biāo)間的分布波動情況，獲得每個采樣點的超聲異常指標(biāo)；基于超聲異常指標(biāo)在所有采樣點中篩選出疑似缺陷點；

6、根據(jù)每個疑似缺陷點在不同斜入射角度下波動異常指標(biāo)的近似分布情況，以及局部采樣點的超聲異常指標(biāo)分布，獲得每個疑似缺陷點的延伸范圍；

7、基于疑似缺陷點的延伸范圍及超聲異常指標(biāo)的波動分布情況，獲得待測鋁合金管材的性能影響度。

8、進(jìn)一步地，所述波動異常指標(biāo)的獲取方法包括：

9、對于任意一個超聲反射波形圖，獲取該超聲反射波形圖中的峰；

10、將該超聲反射波形圖中的第一個峰與最后一個峰之間的幅值差異，作為該超聲反射波形圖的波幅差異度；將該超聲反射波形圖中的第一個峰與最后一個峰之間的時段長度，作為該超聲反射波形圖的分布指標(biāo)；

11、結(jié)合該超聲反射波形圖的波幅差異度和分布指標(biāo)，獲得該超聲反射波形圖的底波異常度；

12、根據(jù)該超聲反射波形圖中峰的數(shù)量、所有峰的幅值混亂程度和底波異常度，獲得該超聲反射波形圖的波動異常指標(biāo)。

13、進(jìn)一步地，所述超聲異常指標(biāo)的獲取方法包括：

14、對于任意一個采樣點，將該采樣點處在垂直入射角度下的波動異常指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理后的值，作為該采樣點的異常度；

15、將該采樣點處所有斜入射角度下波動異常指標(biāo)的均值，作為該采樣點的整體異常度；計算該采樣點處每個斜入射角度下波動異常指標(biāo)與整體異常度的差異，并求均值，獲得該采樣點的異常波動度；

16、將該采樣點的整體異常度與異常波動度的乘積，作為該采樣點的整體異常指標(biāo)；對該采樣點的整體異常指標(biāo)與異常度進(jìn)行加權(quán)求和，獲得該采樣點的超聲異常指標(biāo)。

17、進(jìn)一步地，所述基于超聲異常指標(biāo)在所有采樣點中篩選出疑似缺陷點，包括：

18、當(dāng)采樣點的超聲異常指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理后的值大于預(yù)設(shè)異常閾值時，將對應(yīng)采樣點作為疑似缺陷點。

19、進(jìn)一步地，所述延伸范圍的獲取方法包括：

20、根據(jù)每個疑似缺陷點在不同斜入射角度下波動異常指標(biāo)的接近程度，結(jié)合對應(yīng)斜入射角度的接近程度，對所有斜入射角度進(jìn)行劃分獲得每個疑似缺陷點的異常近似組；

21、基于每個疑似缺陷點的異常近似組中波動異常指標(biāo)的分布大小，確定每個疑似缺陷點的延伸度；

22、對于任意一個疑似缺陷點，計算該疑似缺陷點與每個相鄰采樣點在超聲異常指標(biāo)間的差異，獲得每個相鄰采樣點的異常差異度；將異常差異度最小時，該疑似缺陷點向?qū)?yīng)相鄰采樣點的方向作為延伸方向；

23、將疑似缺陷點在延伸方向上的延伸度大小范圍作為該疑似缺陷點的延伸范圍。

24、進(jìn)一步地，所述異常近似組的獲取方法包括：

25、將每個疑似缺陷點的波動異常指標(biāo)按照斜入射角度從小到大的順序排列，獲得波動異常指標(biāo)序列；

26、將波動異常指標(biāo)序列中每相鄰兩個波動異常指標(biāo)的差異作為待劃分差異；將待劃分差異最大時的兩個波動異常指標(biāo)中的最小值，作為劃分指標(biāo)；

27、將波動異常指標(biāo)大于劃分指標(biāo)的所有斜入射角度作為每個疑似缺陷點的一個異常近似組，其他所有斜入射角度作為每個疑似缺陷點的另一個異常近似組。

28、進(jìn)一步地，所述基于每個疑似缺陷點的異常近似組中波動異常指標(biāo)的分布大小，確定每個疑似缺陷點的延伸度，包括：

29、計算每個疑似缺陷點的每個異常近似組中所有波動異常指標(biāo)的和值，作為每個異常近似組的缺陷指標(biāo)；將缺陷指標(biāo)最大的異常近似組作為每個疑似缺陷點的檢測組；

30、將每個疑似缺陷點的檢測組中斜入射角度的極差，作為每個疑似缺陷點的延伸度。

31、進(jìn)一步地，所述基于疑似缺陷點的延伸范圍及超聲異常指標(biāo)的波動分布情況，獲得待測鋁合金管材的性能影響度，包括：

32、將所有疑似缺陷點的超聲異常指標(biāo)的均值，作為缺陷異常影響度；將所有疑似缺陷點的延伸范圍大小總和，作為缺陷異常分布指標(biāo)；

33、結(jié)合缺陷異常影響度和缺陷異常分布指標(biāo)，獲得待測鋁合金管材的性能影響度。

34、本發(fā)明還提供了一種面向鋁合金管材的性能測試系統(tǒng)，包括：

35、在待測鋁合金管材表面的每個采樣點處，獲取垂直入射角度以及不同斜入射角度下的超聲反射波形圖；

36、數(shù)據(jù)采集模塊，用于對于每個超聲反射波形圖，根據(jù)始波和底波的分布接近程度，以及所有波形的分布變化程度，獲得每個超聲反射波形圖對應(yīng)的波動異常指標(biāo)；

37、缺陷異常分析模塊，用于根據(jù)每個采樣點處在垂直入射角度下波動異常指標(biāo)的大小，以及不同斜入射角度下波動異常指標(biāo)間的分布波動情況，獲得每個采樣點的超聲異常指標(biāo)；基于超聲異常指標(biāo)在所有采樣點中篩選出疑似缺陷點；

38、根據(jù)每個疑似缺陷點在不同斜入射角度下波動異常指標(biāo)的近似分布情況，以及局部采樣點的超聲異常指標(biāo)分布，獲得每個疑似缺陷點的延伸范圍；

39、性能影響分析模塊，用于基于疑似缺陷點的延伸范圍及超聲異常指標(biāo)的波動分布情況，獲得待測鋁合金管材的性能影響度。

40、本發(fā)明還提供了一種面向鋁合金管材的性能測試裝置，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)如上述任意一項所述的一種面向鋁合金管材的性能測試方法。

41、本發(fā)明具有如下有益效果：

42、本發(fā)明對管材表面每個采樣位置檢測時，先對每個檢測的超聲反射波形圖進(jìn)行異常分析，得到波動異常指標(biāo)反映每次檢測下的波形異常程度，并基于垂直入射角度的異常情況，結(jié)合多種斜入射角度綜合分析波動異常的變化程度，以減小管材自身結(jié)構(gòu)對檢測的干擾影響，得到反映每個采樣點位置的缺陷異常的超聲異常指標(biāo)。通過超聲異常指標(biāo)初步篩選出缺陷異常的存在位置，并通過位置處多斜入射角度之間的異常近似情況，考慮局部異常分布程度，確定缺陷的延伸范圍，反映缺陷存在的延伸趨勢，便于后續(xù)更精細(xì)的在延伸范圍上進(jìn)行缺陷異常程度分析，更準(zhǔn)確反映出管材性能被影響程度。本發(fā)明多斜入射角度的結(jié)合分析異常情況，確定更準(zhǔn)確的缺陷異常位置及延伸范圍，提高超聲探傷的分析精確度，使性能檢測結(jié)果更可靠。

43、本發(fā)明中，上述各技術(shù)方案之間還可以相互組合，以實現(xiàn)更多的優(yōu)選組合方案。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分優(yōu)點可從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過說明書以及附圖中所特別指出的內(nèi)容中來實現(xiàn)和獲得。