[发明专利]一种基于信号相关分析的增材制造构件在线检测方法

摘要

本发明公开了一种基于信号相关分析的增材制造构件在线检测方法。包括构建激光超声自动检测系统、激光超声波信号激励及信号采集、超声波信号相异系数计算及缺陷识别定位三个步骤。本发明的技术效果在于，通过对构件表面检测区域网格化，利用激光超声自动检测系统，获取沿X方向及Y方向传播的超声波信号，并进行相异系数计算，实现了增材制造构件缺陷在线快速定位，有效地提高了检测效率。

主权项

1.一种基于信号相关分析的增材制造构件在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：构建激光超声自动检测系统，所述系统包括运动扫查机构、两套激光超声检测装置、数据采集及处理系统；其中运动扫查机构包括X/Z轴自动扫查架、Y/Z轴自动扫查架、运动控制装置，两套激光超声检测装置包括脉冲激光器和激光干涉仪，数据采集及处理系统包括数据采集卡和计算机；步骤二：对增材制造过程中的构件进行激光超声波信号激励及信号采集，以基板表面中心为原点，基板表面为XOY面，建立空间直角坐标系OXYZ，设置脉冲激光器和激光干涉仪的初始位置；根据构件三维模型的整体高度H以及切片层的厚度ΔH，确定脉冲激光器以及激光干涉仪在Z方向上的移动步距；根据构件三维模型的宽度、长度及检测精度需求，确定脉冲激光器和激光干涉仪在X、Y方向上的移动步距；通过脉冲激光器激励超声波信号，激光干涉仪接收信号，数据采集及处理系统采集超声波数据并保存至计算机；步骤三：超声波信号相异系数计算及缺陷识别定位，首先提取步骤二中X方向上和Y方向上所采集的超声波数据，每一次激光超声检测完成后，先计算出X方向上不同位置点所采集信号之间的协方差、标准偏差及所采集信号两两之间的相异系数，再计算出Y方向上不同位置点所采集信号之间的协方差、标准偏差及所采集信号两两之间的相异系数，然后根据相异系数可得出X方向与Y方向上不同位置检测点所累加的相异系数之和，再根据给定阈值得出存在缺陷的区域，最后由X和Y方向上存在缺陷的共同区域判定缺陷所在的位置。