[发明专利]管道中缺陷的自适应重构方法

摘要

本发明涉及一种用于管道超声传感器阵列自动检测的，针对垂直入射型传感器阵列的缺陷自适应重构方法。这种方法可以判断阵列在管道中的相对位置，自动估算位置偏差，再结合传感器检测参数，再现阵列在偏心和不偏心情况下的管道任意截面的管径，有效地检测出导致管道壁厚变化类型的管道缺陷。从重构的二维管道截面图中，可以判断出缺陷的大小及方位等信息。该方法将检测数据可视化，使缺陷的检测与评估更加方便和直观。

主权项

1、一种管道中缺陷的自适应重构方法，包括如下具体步骤：传感器及其声束照射点空间位置向量的确定方法：1)坐标系的建立方法：将检测系统的起始点定为坐标原点，在管道上建立一套固定直角坐标系，Z轴与管道轴线一致，正方向为探测系统的前进方向，XOY面为垂直于管道轴线的横截面；再在传感器阵列上建立一套固定坐标系，这套坐标系相对于管道坐标系是移动的，坐标原点选在传感器阵列的最后端面中心，Z′轴与传感器阵列轴线重合，传感器距原点距离为l，X′O′Y′面为垂直于阵列轴线的截面；如果传感器阵列轴线与管道轴线相重合，则Z轴与Z′轴也重合；2)传感器空间位置向量确定：根据传感器阵列几何结构，确定每个传感器的空间位置向量Tk；3)传感器声束照射点空间位置向量确定：根据传感器位置空间向量Tk，确定其在管道内壁上对应声束照射点向量Pk；缺陷的重构方法：4)将声束照射点向量Pk在平面上全部表示出来，得到管径的二维向量图，缺陷的大小及方位体现在向量Pk的大小及方向上；传感器阵列位置判断方法：5)标定数据生成：根据实际的超声传感器阵列以及实际待测管道，测试无偏心无缺陷时，各个传感器与管道内壁的距离向量，作为标准数据，存储在数据库中；6)阵列空间位置自动判别：根据实测数据向量序列，利用该序列中的两对互成180°的向量建立两条直线方程，再求得两直线方程的中垂线方程，没有偏心时，两条中垂线方程的交点落在管道轴线的中心；有偏心时，交点落在管道轴线心外；为了保证判断的准确性，采用多组数据来加以判断；缺陷的自适应重构方法：7)根据没有偏心或消除偏差后的测试数据，再结合4)中缺陷重构算法，重构出有偏心或无偏心情况下管道中的缺陷。