[发明专利]一种管道缺陷漏磁信号的特征提取方法

说明书

一种管道缺陷漏磁信号的特征提取方法，属于无损检测技术领域；包括：定义特征量；记录缺陷所在的轴向位置和周向通道范围；提取轴向最大通道漏磁信号；采用小波变换法计算轴向最大通道漏磁信号极值点及拐点；提取轴向最大通道漏磁信号峰谷位置及值；确定轴向最大通道漏磁信号左右峰位置及峰值；计算轴向最大通道漏磁信号上的特殊点，计算与缺陷相关的轴向特征量；利用轴向漏磁信号提取周向信号，求取周向特征量；根据周向信号特殊点提取轴向信号，计算缺陷体积及缺陷体能量；本发明为缺陷分析提供更加全面、准确的特征量，提高缺陷检测的准确度；通过特征量能够更加精确的判断缺陷信息，使得金属缺陷检测的评价更加准确，创造大量的社会经济效益。

技术领域

本发明属于无损检测技术领域，具体涉及一种管道缺陷漏磁信号的特征提取方法。

背景技术

随着时代的发展，石油和天然气已经成为当今世界不可或缺的主要能源，而管道运输是输送石油和天然气最为安全有效的方式，所以管道运输在世界各国的经济发展中已占有越来越重要的地位。然而，全世界50％以上的在役管道已经使用了数十年之久，随着管道运营时间的延长，管道老化问题日益突出再加上腐蚀、机械损伤等外在因素造成管道泄漏事故频频发生，管道的质量直接关系到油气输送的安全性。

近几年，我国管道检测技术得到了迅猛发展，管道检测技术逐渐形成管道内、外检测技术两个分支。管道外检测是在检测涂层及阴极保护有效性的基础上，检测管体腐蚀的缺陷。管道内检测技术则是用于发现管道内外腐蚀、局部变形以及焊缝裂纹等缺陷，也可以间接判断涂层本身是否完好。所谓管道内检测就是采用将无损检测的各种设备安装在管道的清管器上面，通过改装，把最开始用来清洁的非智能型的机器变成有采集信息、处理信息、存储信息等一系列功能的智能型检测装置，最后通过利用检测装置在被检测的管道当中的移动，来实现被测管道的缺陷检测。按照管道检测装置功能的不同可以将其分为管道泄漏的检测、管道几何变形的检测、管道腐蚀缺陷的检测、裂纹类平面缺陷的检测以及以弹性的剪切波作为检测基础的裂纹检测等。因为漏磁检测的装置对所检测的环境要求非常低，所以可以兼用于输油和输气管道，成为了目前应用最多的管道缺陷检测设备。

漏磁检测的优点是对检测环境的条件要求较低，同时还能够达到较高的灵敏度。即使被检测的铁磁材料表面有少量油垢或者其他附着物等也不会影响检测结果。并且漏磁检测既可以用于输气管道又可以用于输油管道。漏磁检测方法可以检测的缺陷类型比较多，不仅可以检测金属材料表面的裂纹，而且还可以对气孔、缩孔、磨损槽、腐蚀坑、等多种缺陷进行检测。随着漏磁检测技术在工业管道检测中的广泛应用，漏磁检测中的缺陷定量检测也越来越受到关注，这使得缺陷参数的定量检测成为了漏磁检测的重点，而缺陷漏磁信号特征的准确提取是实现缺陷定量检测的最困难也是最关键的一步，所以从某种意义上来说，缺陷信号特征的准确提取直接关系到管道漏磁检测结果的准确性和可靠性。金属腐蚀缺陷的检测，必然会产生庞大的检测数据量。工业大数据的特征提取，成为金属材料腐蚀缺陷诊断的重要一步。所以找到合理的缺陷数据特征提取及分析方法，对金属腐蚀检测的准确性、高效性都能起到至关重要的作用，而现有数据特征提取方法往往效率不高。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种管道缺陷漏磁信号的特征提取方法。

本发明的技术方案：

一种管道缺陷漏磁信号的特征提取方法，包括如下步骤：

步骤1：获取不同尺寸缺陷的缺陷漏磁信号，并进行对比分析，定义和缺陷尺寸相关的特征量；

步骤2：对采集到的管道缺陷信号进行放大、插值及滤波处理，得到缺陷漏磁信号，记录缺陷漏磁信号中缺陷所在的轴向位置和周向能检测到缺陷漏磁信号变化的通道范围；

步骤3：分别计算缺陷漏磁信号中各通道轴向漏磁信号的最大值与最小值的差值，提取差值最大轴向漏磁信号作为轴向最大通道漏磁信号；

步骤4：采用小波变换法计算轴向最大通道漏磁信号的所有极值点及拐点：