[发明专利]多余物时差定位方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及无损检测领域，特别是指一种定位方法及其系统。

背景技术

航空航天系统对于产品的可靠性有很高的要求，严格预防和控制产品内部的多余物。对于电子电路和元器件、继电器等小型器件，采用颗粒碰撞噪声检测方法(PIND)检测多余物，检测灵敏度高，但该方法采用单压电换能器检测，振动激励装置功率低，仅能检测质量不大于500g的小型产品，并且对于大型产品内多余物的检测只能分段、分区域检测。对于弹上仪器，采用摇动条件下压电换能器采集活动多余物信号，根据信号波形特征识别活动多余物位移信号，或采用目视或振动或摇动条件下耳听的方法。对于大型圆台状舱段产品，均采用目视或振动或摇动条件下耳听的方法检测活动多余物。但该种方法受人的视觉和听觉及外部环境的影响大，仅能检测较大活动多余物，灵敏度低，活动多余物漏检高，不能对活动多余物进行较准确的定位。现有技术中也存在采用多换能器的区域定位的方法，该方法简单直观，但定位粗糙，多余物查找清除困难。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种多余物时差定位方法及其系统。该多余物时差定位方法及其系统能够用于航天领域金属柱状舱段内活动多余物的检测和定位。

基于上述目的本发明提供的多余物时差定位方法，应用于舱体的多余物检测，包括以下步骤：

在舱段面上至少三个固定位置接收多余物在舱内产生的混响信号，可选的，信号接收装置至少有四个。

在所述固定位置以预设的触发值为基准进行计时。

依据所述接收混响信号的固定位置处发送来的时间记录以及在舱段面上接收所述混响信号固定的位置，将接收信号位置的点展开到同一平面，利用时差定位法计算确定出所述声波信号的信号源位置。

同时，本发明提出一种应用于舱体的多余物时差定位系统，其特征在于，包括至少三个信号接收装置和信号处理装置；所述信号接收装置分散布设于舱体表面，用于接收舱段面震动的声波信号并记录接收信号的时间；所述信号处理装置与信号接收装置相连接，依据所述信号接收装置发送来的时间记录以及所述信号接收装置在舱段面上固定的位置，利用时差定位法计算确定出所述声波信号的信号源位置。

可选的，所述信号接收装置为固定于舱段上的压电换能器，所述压电换能器有四个以上，分别位于圆台状舱段的两个端面上，每个端面上固定有两个压电换能器，呈十字交叉状排布；接收信号时，所述信号接收装置按照预先设定的信号触发值为基准，接收到的信号强度达到所述基准时开始计时。可选的，所述触发值为信号的上升沿触发值。

接收到所述信号接收装置所发出的信息之后，所述信号处理装置按照时差定位的方法确定信号源的位置。

从上面所述可以看出，本发明提供的多余物时差定位方法及其系统，采用多通道检测技术，首次将时差定位技术应用于多余物检测，实现了对多余物的三维定位，具有较高的精确度。采用该方法和模块进行多余物的定位，可以检测尺寸更大产品内的活动多余物，还可以对活动多余物混响信号源进行定位。且采用该方法和模块不依赖人的感官，减少了检测人员身体条件的客观限制，灵敏度高，保证了产品性能可靠性；检测准确，对于较小活动的多余物也能够检测到。采用本发明所提供的多余物时差定位方法及其系统对活动信号源的定位，不仅可以帮助检测人员确定活动多余物在舱段中的具体位置，方便活动多余物的清除，而且还可以帮助区分舱段中某些活动部件信号，减少活动多余物信号分析时间。

此外，本发明采用多通道多换能器检测技术，不仅可以实现对舱段的一次性全舱段检测，还可以对活动多余物信号发生源进行定位，是目前为止多通道信号分析中定位最准确的技术。

附图说明

图1为本发明实施例的多余物定位方法流程图；

图2为本发明实施例的换能器阵列示意图；

图3为本发明实施例的信号到达时间确定示意图；

图4为本发明实施例换能器阵列平面展开示意图；

图5为本发明实施例定位原理示意图；

图6为本发明实施例的多余物定位系统组成结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。