一种ACFM技术簇状裂纹表面轮廓自动识别方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110220967A(43)申请公布日2019.09.10(21)申请号201910475723.X(22)申请日2019.06.03(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人葛玖浩杨晨开王海涛王平(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人葛潇敏(51)Int.Cl.G01N27/83(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种ACFM技术簇状裂纹表面轮廓自动识别方法(57)摘要本发明公开一种ACFM技术簇状裂纹表面轮廓自动识别方法，步骤是：采用ACFM阵列探头沿管道轴向方向扫查，获取簇状裂纹磁场二维数组；将二维数组中的每个磁场数据分别与和其相邻的4个数据做差，根据差值的和判断该点位置为左尖端或右尖端，并记录该裂纹尖端数据在二维数组中的索引；建立与簇状裂纹磁场二维数组相同大小的单位二维数组，数组元素均赋1；进行裂纹左尖端和右尖端配对，将单位二维数组中每对裂纹左右尖端数组索引之间的数据置为0，以数组数据为基础绘制图像，即得到簇状裂纹的表面轮廓。此种方法可实现簇状裂纹中裂纹数量、长度、间距和角度等表面轮廓信息的自动识别。CN110220967ACN110220967A权利要求书1/1页1.一种ACFM技术簇状裂纹表面轮廓自动识别方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1，将ACFM阵列探头放置在试件无缺陷位置，提取一列垂直于试件表面方向的无缺陷磁场信号，作为参考信号；步骤2，采用ACFM阵列探头沿管道轴向方向扫查，采集的数据与参考信号相减后，获取簇状裂纹磁场二维数组，其中，二维数组的行数为ACFM阵列探头中传感器个数n1，二维数组的列数为编码器输出的离散位移数据个数n2；步骤3，将二维数组中的每个磁场数据分别与和其相邻的4个数据做差，若四个差值之和大于等于阈值P，则判定该点位置为一个裂纹的左尖端，并记录该裂纹左尖端数据在二维数组中的索引LN(x,y)；若四个差值之和小于等于-P，则判定该点位置为一个裂纹的右尖端，并记录该裂纹右尖端数据在二维数组中的索引RN(x,y)，最终，遍历所有数据，得到所有裂纹左尖端和右尖端数组索引以及裂纹数；步骤4，建立与簇状裂纹磁场二维数组相同大小的单位二维数组，数组元素均赋1；步骤5，根据裂纹左尖端和右尖端数组索引数据，进行裂纹左尖端和右尖端配对；步骤6，将单位二维数组中每对裂纹左右尖端数组索引之间的数据置为0，以数组数据为基础绘制图像，即得到簇状裂纹的表面轮廓。2.如权利要求1所述的ACFM技术簇状裂纹表面轮廓自动识别方法，其特征在于：所述步骤3中，若二维数组中的某个磁场数据位于边缘，则将其相邻数据补零后再进行做差。3.如权利要求1所述的ACFM技术簇状裂纹表面轮廓自动识别方法，其特征在于：所述步骤5的具体内容是：对于得到的裂纹左尖端和右尖端数组索引数据，将数组索引行数相同的裂纹左尖端和右尖端定义为同一裂纹的尖端，遍历所有裂纹尖端数据，删除无法配对的裂纹数据。4.如权利要求1所述的ACFM技术簇状裂纹表面轮廓自动识别方法，其特征在于：所述步骤3中，阈值P设为3。2CN110220967A说明书1/4页一种ACFM技术簇状裂纹表面轮廓自动识别方法技术领域[0001]本发明属于电磁无损检测技术领域，特别涉及一种ACFM技术簇状裂纹表面轮廓自动识别方法。背景技术[0002]管道受到传输介质、外部土壤运动、防腐层损坏、加工制造缺陷和电化学腐蚀等因素影响，表面易产生成片状出现，且间距较近的簇状裂纹。交流电磁场检测技术(AlternatingCurrentFieldMeasurement，ACFM)是一种新型的电磁无损检测技术，其在被测工件表面感应出均匀电流，感应电流在裂纹附近扰动而产生的二次磁场，通过查表法，分析水平方向磁场Bx的变化量实现单个裂纹的深度量化，分析垂直试件方向磁场Bz实现裂纹的长度量化。其具有非接触测量、提离高度不敏感等优点。在现场管道检测的应用中，ACFM技术对管道表面簇状裂纹具有较好的检测效果。[0003]但簇状裂纹的间距往往小于10mm，其磁场信号之间存在相互作用和叠加，Bx和Bz磁场信号形状发生变化，因此，现有ACFM技术裂纹量化方法无法通过Bx和Bz信号实现簇状裂纹中裂纹的数量、长度和间距等参数识别，导致簇状裂纹尺寸的精确量化十分困难，影响管道剩余强度的准确估计，最终引发突发性事故。因此，工业界迫切需要一项技术能够识别出簇状裂纹中裂纹的数量、间距、分布和长度等簇状裂纹的详细尺寸信息，本案由此产生。发明内容[0004]本发明的目的，在于提供一种ACFM技术簇状裂纹表面轮廓自动识别方法，其可实现簇状裂纹中裂纹数量、长度、间距