[发明专利]一种轴向漏磁信号长度量化方法

说明书

本发明涉及一种轴向漏磁信号的长度量化方法，具体实现步骤为：首先，提取缺陷信号的固定阈值特征和微分长度特征，并根据融合策略获得信号长度特征，然后，提取圆周信号特征和信号幅值特征，最后，根据缺陷内外属性建立长度量化等式，利用已知缺陷样本求解模型未知参数，最终获得长度量化模型。本发明的方法对内部、外部管壁缺陷长度量化均适用；可有效减小速度因素对长度量化结果的影响；采用稳定特征最为量化输入，可提高方法鲁棒性。

技术领域

本发明属于漏磁缺陷信号量化领域，具体涉及一种轴向漏磁信号长度量化方法，用于解决漏磁场信号反演缺陷长度问题。

背景技术

为了掌握油气管道腐蚀情况，以保证管道运行的安全可靠性，油气管道检测技术得到迅速发展，其目的是经过对新建或在役管道进行全面而科学的检测，以掌握管道内外壁存在的各种缺陷、几何变形及其准确位置等信息，为管道的安全评价与完善性管理提供依据，是对管线及时维护、技术改造及日后的设计施工、延长管道寿命的必要手段。漏磁内检测法是目前应用范围最广、检测效果最好的油气管道探伤技术，基于漏磁原理检测到的铁磁材料存在缺陷的信号,常简称为漏磁信号。对漏磁信号的量化过程,即根据漏磁信号确定出对应缺陷的长、宽、深等尺寸的过程,称为对漏磁信号的反演过程。

缺陷的长度为缺陷沿着轴向方向的尺寸。由于在检测时磁化方向是沿着轴向的,反应缺陷长度参量的信号特征相对稳。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：解决根据漏磁场信号反演缺陷长度问题。本发明提出了一种适用于缺陷长度量化的方法，提取能够定量反映缺陷长度的微分长度特征和固定阈值特征，在融合两种特征的基础上，综合考虑了缺陷宽度、深度及缺陷内外信息，建立了长度量化模型，并通过最小二乘原理求解未知参数。

本发明采用的技术方案为：

一种轴向漏磁信号长度量化方法，该方法包括：

步骤1、漏磁信号长度特征提取；

步骤2、圆周信号特征提取及幅值特征提取；

步骤3、基于多参数的信号长度量化模型建立，其中，所述多参数包括漏磁信号长度特征、圆周信号特征及幅值特征；

步骤4、求解所述基于多参数的长度量化模型中的未知参数，从而得到最终的信号长度量化模型，利用该模型可以对轴向漏磁信号进行长度量化。

进一步的，所述步骤1、漏磁信号长度特征提取的具体实现步骤为：

1.1、微分长度特征提取

设漏磁信号表示为S(x)，计算其微分信号S'(x)

设微分信号S'(x)最大值与最小值横轴坐标之差Ld为微分长度特征；

1.2、固定阈值特征提取

以漏磁信号S(x)的最大值乘以比例系数ρ作为阈值T，则由阈值T截取的轴向长度Lt为长度特征；

1.3、长度特征融合

设融合系数为τ，则最终的漏磁信号长度特征为Fl

Fl＝τ*Ld+(1-τ)*Lt,τ∈[0,1] (2)。

进一步的，所述步骤2、圆周信号特征提取及幅值特征提取，其具体实现步骤为：

2.1、圆周信号特征提取

设漏磁信号周向跨度信号为C(x)，则圆周特征Fc计算如下

其中Max(x)和Min(x)分别是最大值、最小值函数。

2.2、幅值特征提取