相关系数法在超声探伤机器人数据采集中的应用.pdf

维普资讯 科 研 茂 票 与 学 术 交 琉 相关系数法在超声探伤机器人数据 采集 中的应用 盛 沙 。戴 波 (北京石油化工学院，北京 102617) 摘 要：超声波缺陷信号的定量分析虽然已经有过较多的研究，但能符合工程要求的却不多。 从工程应用的角度研究用相关系数法来定性、定量分析管道 内壁腐蚀缺陷信号。实验结果表明该 方法准确可靠、简单易行，可以较好地满足长输管道超声数据实时采集的要求。 关键词：超声检测；信号分析；相关系数；数据采集 中图分类号：TGll5．28+5；TP24；TGll5．28 文献标识码：A 文章编号：1000—6656(2007)10-0568—03 ApplicationofCorrelationCo efficienttoDataAcquisitionofUltrasonicSmartPig SHENG Sha，DAIBo ‘ ． (BeijingInstituteofPetro-chemicalTechnology，Beijfng102617，China) Abstract~Althoughpreviousresearchesonquantitativeanalysisofultrasonicdefectiveechoeshavebeendone， few canmeettheengineeringrequirements．Correlationcoefficientmethodisputforwardinthisstudyintermsof engineeringapplicationtohaveaquantitativeandqualitativeanalysisofdefectiveechoes．Theexperimentprovesthat thismethodispracticalaswellassimple，satisfyingrealtimerequirementsofdataacquisitionofultrasonicsmartpig andpossessinggreatvalueinengineeringapplication． Keywords：Ultrasonictesting；Signalanalysis；Correlationcoefficient；Dataacquisition 超声探伤是长输石油管道主要的检测手段。其 数据预处理的方法，即只存储缺陷波形数据，而不存 原理是通过超声波的前2次反射回波的时间延迟， 储非缺陷波形数据。因此，问题的关键是对A扫描 分析和识别管道腐蚀缺陷。但工程应用中却发现智 波形数据作定性、定量的分析，筛选出缺陷信号。目 能清管器检测的结果与管道实际腐蚀情况不符Ⅲ。 前基于神经网络和小波变换等分析方法在工程中有 究其原因，是由于在检测中遇到大量管道 内壁的坑 效应用还存在一定的难度。通过实验研究，发现利 状腐蚀缺陷，导致各次回波靠得很近而相互干扰。 用相关系数法可以提供对波形数据的简单定性、定 较好的解决方法是直接存储原始回波信号，然后在 量分析，通过判断缺陷信号与标准信号的相关系数， 离线状态下对信号进行功率谱密度分析嘲，但是前 可以筛选出需要存储的缺陷信号，减少信号存储的 提条件是 A扫描信号的数字化采样深度足够大。 总量。该方法计算简单，运算速度快，符合工程的 通常一次检测若只存储管道壁厚数据，超声爬机检 要求 。 测数据总量将达到 942GbitE，若存储 A扫描波形 1 相关系数法 数据，总量至少要增加上千倍。这就要求数据存储 器拥有巨大的空间。