[发明专利]一种裂纹检测方法、装置及系统

说明书

本发明涉及检测技术领域，具体公开了一种裂纹检测方法，其中，包括：生成被测件的触发激励信号，且以等间隔的方式发出触发激励信号；分别获取N个触发周期下的反射信号和透射信号，其中被测件每接收到一次触发激励信号均能够生成一个触发周期下的反射信号和透射信号，N为大于1的整数；根据N个触发周期下的反射信号和透射信号进行信号分析，得到被测件的裂纹识别结果；其中，被测件处于振动状态下，N个触发周期下的反射信号和透射信号包括N个触发周期下的非线性兰姆波反射信号和非线性兰姆波透射信号。本发明还公开了一种裂纹检测装置及系统。本发明提供的裂纹检测方法有效克服了结构振动对裂纹检测过程中的影响。

技术领域

本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种裂纹检测方法、裂纹检测装置及裂纹检测系统。

背景技术

在船舶、电力、重工机械等领域，大型设备的健康状态监测及检修至关重要。早期损伤检测可及时发现安全隐患、提高设备使用寿命、减少经济损失。而在大型设备长期运转过程中，疲劳裂纹是最常见的损伤形式之一，主要经历裂纹发生、扩展及断裂三个阶段，其中裂纹发生及扩展阶段通常缓慢且较为隐蔽，而断裂是裂纹扩展到一定阶段瞬间完成的，往往导致灾难性事故，对国防民生造成重大财产和生命损失。因此对长期运转的大型设备进行早期裂纹检测是很有必要的。传统的无损检测技术主要包括：放射性透视、激光干涉测量、红外热像法、超声波扫描法、电涡流检测法和电磁探伤法等。然而这些技术大多设备过于庞大复杂、检测成本高、效率低且检测过程中需要设备停止运行。对于多数大型设备而言，停机再启动往往意味着经济损失以及时间、人力、物力的投入。

针对设备过于庞大复杂、检测成本高、效率低的传统检测技术缺陷，基于超声导波的无损检测技术可很好的克服。该方法通过在被测件表面安装毫米级别的传感器激励并接收导波信号，当结构中存在裂纹损伤时，导波会与裂纹损伤发生相互作用并产生反射、散射等现象，则这些损伤信息会携带在接收的导波信号中，利用信号处理方法提取出反应损伤信息的信号特征，进行裂纹损伤识别，进而判断结构健康状态。该方法具有沿传播路径衰减小、传播距离远且引起的质点振动能遍及构件内部和表面的特点，可大幅提高大型设备的检测效率。但为避免大型设备运转时产生的结构振动对超声导波检测过程的影响，目前该技术的应用通常需设备处于停机状态，且该技术在很大程度上需要依赖基准信号，采集设备未损伤状态下的超声导波信号，这将增加现场检测的复杂度、延长检测时间。

发明内容

本发明提供了一种裂纹检测方法、裂纹检测装置及裂纹检测系统，解决相关技术中存在的无法实现振动状态下的检测问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种裂纹检测方法，其中，包括：

生成被测件的触发激励信号，且以等间隔的方式发出所述触发激励信号；

分别获取N个触发周期下的反射信号和透射信号，其中所述被测件每接收到一次所述触发激励信号均能够生成一个触发周期下的反射信号和透射信号，N为大于1的整数；

根据所述N个触发周期下的反射信号和透射信号进行信号分析，得到被测件的裂纹识别结果；

其中，所述被测件处于振动状态下，所述N个触发周期下的反射信号和透射信号包括N个触发周期下的非线性兰姆波反射信号和非线性兰姆波透射信号。

进一步地，所述根据所述N个触发周期下的反射信号和透射信号进行信号分析，得到被测件的裂纹识别结果，包括：

根据N个触发周期下的反射信号和透射信号进行损伤因子计算，分别得到N-1个反射信号的损伤因子和N-1个透射信号的损伤因子；

根据所述N-1个反射信号的损伤因子绘制反射信号的损伤因子序列曲线图，以及根据所述N-1个透射信号的损伤因子绘制透射信号的损伤因子序列曲线图；

根据所述反射信号的损伤因子序列曲线图以及所述透射信号的损伤因子序列曲线图分析得到被测件的裂纹识别结果。