本技術涉及(ji)無(wu)損探(tan)(tan)傷(shang),具體涉及(ji)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)可穿戴式(shi)全光纖探(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)手套、一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)無(wu)損探(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)系統、一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)無(wu)損探(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)方法(fa)、一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)無(wu)損探(tan)(tan)測(ce)(ce)(ce)裝置、一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)機(ji)器可讀存(cun)儲(chu)介質(zhi)及(ji)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)終(zhong)端(duan)設備。
背景技術:
1、目(mu)前,對(dui)于(yu)電力設備(bei)(bei)缺陷的檢(jian)測(ce)多為破(po)壞性(xing)試驗(yan),且試驗(yan)結果(guo)僅能(neng)反(fan)映(ying)設備(bei)(bei)的整體情況,無(wu)法對(dui)材(cai)料(liao)內(nei)(nei)部(bu)的缺陷進行(xing)定位(wei)與成像(xiang),不(bu)(bu)能(neng)反(fan)映(ying)設備(bei)(bei)內(nei)(nei)部(bu)局部(bu)性(xing)能(neng)的變化(hua)。現(xian)有(you)的超(chao)聲(sheng)無(wu)損探(tan)測(ce)方法利用超(chao)聲(sheng)波(bo)在傳播過程(cheng)中遇到(dao)不(bu)(bu)同(tong)介質(zhi)的界(jie)面時會發生反(fan)射(she)、折(zhe)射(she)或波(bo)型轉(zhuan)換現(xian)象,基于(yu)反(fan)射(she)波(bo)和折(zhe)射(she)波(bo)信(xin)號攜(xie)帶的介質(zhi)內(nei)(nei)部(bu)信(xin)息,通(tong)過對(dui)信(xin)號進行(xing)檢(jian)測(ce)分(fen)析得知介質(zhi)內(nei)(nei)部(bu)的損傷(shang)情況,具有(you)傳播速度快、沿傳播路(lu)徑能(neng)量(liang)衰減(jian)小、對(dui)傳播路(lu)徑上損傷(shang)敏(min)感性(xing)高(gao)等優(you)點(dian)。但是現(xian)有(you)的傳統壓(ya)電式超(chao)聲(sheng)檢(jian)測(ce)設備(bei)(bei)存在結構尺寸較大、易受(shou)電磁(ci)干擾(rao)、柔(rou)順性(xing)差等問(wen)題,而基于(yu)微(wei)(wei)機電技術的壓(ya)電式微(wei)(wei)機械超(chao)聲(sheng)換能(neng)器存在探(tan)頭(tou)制作工(gong)(gong)藝較復雜、成本較高(gao)、易受(shou)電磁(ci)干擾(rao)以及工(gong)(gong)作頻率(lv)較高(gao),不(bu)(bu)適合以導波(bo)為媒(mei)介的超(chao)聲(sheng)無(wu)損探(tan)傷(shang)應用等問(wen)題。
技術實現思路
1、本技術實施例(li)的(de)目的(de)是提供一(yi)種(zhong)(zhong)可穿戴式全光纖探(tan)(tan)測(ce)手(shou)套、一(yi)種(zhong)(zhong)無損探(tan)(tan)測(ce)系統、一(yi)種(zhong)(zhong)無損探(tan)(tan)測(ce)方(fang)法、一(yi)種(zhong)(zhong)無損探(tan)(tan)測(ce)裝(zhuang)置、一(yi)種(zhong)(zhong)機器可讀存(cun)儲介(jie)質及(ji)一(yi)種(zhong)(zhong)終端設備,以(yi)解決上述問(wen)題。
2、為了(le)實(shi)現上述目的,本技術第一方(fang)面提供一種(zhong)可(ke)穿戴(dai)式全光(guang)纖探測手套,包括:
3、具有若干手指(zhi)套(tao)接部(bu)的(de)手套(tao)主體(ti)(ti)(ti)、光(guang)(guang)聲信號(hao)激勵單(dan)元(yuan)(yuan)及(ji)若干光(guang)(guang)聲信號(hao)探測(ce)單(dan)元(yuan)(yuan),其中,所(suo)述(shu)手套(tao)主體(ti)(ti)(ti)的(de)各手指(zhi)套(tao)接部(bu)上(shang)至少設(she)置有一個光(guang)(guang)聲信號(hao)探測(ce)單(dan)元(yuan)(yuan),所(suo)述(shu)光(guang)(guang)聲信號(hao)激勵單(dan)元(yuan)(yuan)設(she)置于(yu)(yu)所(suo)述(shu)手套(tao)主體(ti)(ti)(ti)對應(ying)于(yu)(yu)掌部(bu)的(de)區域;
4、所述(shu)光聲信(xin)號激(ji)勵單元用于在受到第一激(ji)光信(xin)號的激(ji)發后產生(sheng)超(chao)聲導波,以使得產生(sheng)的超(chao)聲導波在待檢(jian)測目(mu)標(biao)內(nei)部(bu)傳播(bo);
5、所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)光(guang)聲(sheng)信(xin)(xin)號(hao)(hao)探(tan)測單(dan)元用(yong)于捕(bu)獲(huo)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)待檢測目標的(de)(de)內(nei)部(bu)損傷(shang)在(zai)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)光(guang)聲(sheng)信(xin)(xin)號(hao)(hao)激(ji)勵單(dan)元產生(sheng)的(de)(de)超聲(sheng)導波作用(yong)下所(suo)引起的(de)(de)應力(li)(li)變化,以及響應于捕(bu)獲(huo)到的(de)(de)應力(li)(li)變化,基于作用(yong)于所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)光(guang)聲(sheng)信(xin)(xin)號(hao)(hao)探(tan)測單(dan)元的(de)(de)第二激(ji)光(guang)信(xin)(xin)號(hao)(hao)獲(huo)取對應的(de)(de)散射波信(xin)(xin)號(hao)(hao),所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)散射波信(xin)(xin)號(hao)(hao)包括所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)待檢測目標的(de)(de)損傷(shang)特征信(xin)(xin)息(xi)。
6、可選地,所(suo)述光聲信(xin)號激勵(li)單(dan)元由涂覆有光聲材(cai)料的(de)光纖構(gou)成,所(suo)述光聲材(cai)料涂覆于光纖的(de)端面或側(ce)面。
7、可選地,所述光(guang)(guang)聲信號探測單元為光(guang)(guang)纖光(guang)(guang)柵傳感器(qi),且所述手(shou)套主體的各手(shou)指套接部上的各光(guang)(guang)纖光(guang)(guang)柵傳感器(qi)依次串(chuan)聯。
8、可選地,各光纖光柵傳(chuan)感器(qi)的中心波長(chang)不同。
9、可選地,所述光聲材料(liao)的制(zhi)備(bei)步(bu)驟,包括:
10、s1、將吸光材料(liao)(liao)分散(san)液(ye)放置(zhi)到燒杯(bei)中,對所述(shu)燒杯(bei)中的吸光材料(liao)(liao)分散(san)液(ye)進(jin)行(xing)水(shui)浴加熱(re),直(zhi)至所述(shu)燒杯(bei)中的剩余溶(rong)液(ye)達到預設體積,并對該溶(rong)液(ye)進(jin)行(xing)超聲處理,得(de)到分散(san)均勻的濃縮吸光材料(liao)(liao)溶(rong)液(ye);
11、s2、將熱彈性材料(liao)主劑(ji)及固化劑(ji)按預(yu)設的體積比進行攪拌(ban)混合后,得到預(yu)處理后的熱彈性材料(liao)混合液;
12、s3、將經(jing)超聲處理(li)后(hou)(hou)的(de)(de)濃縮(suo)吸(xi)光材(cai)(cai)料(liao)溶液與(yu)經(jing)預處理(li)后(hou)(hou)的(de)(de)熱彈性(xing)材(cai)(cai)料(liao)混(hun)合(he)液進行攪拌混(hun)合(he)后(hou)(hou),在(zai)室溫下靜置,直至混(hun)合(he)后(hou)(hou)的(de)(de)混(hun)合(he)溶液中不存在(zai)氣泡,得(de)到所述光聲材(cai)(cai)料(liao)。
13、可選(xuan)地(di),所述熱彈性材(cai)料包括:
14、聚(ju)二(er)甲基(ji)硅氧烷、環氧樹(shu)脂及聚(ju)乙(yi)烯亞胺(an)中的(de)任一者(zhe)。
15、可選地(di),所(suo)述吸光材料包括:
16、納米(mi)金(jin)粒(li)子、石墨(mo)烯、炭黑及(ji)納米(mi)碳粉中的(de)任一者。
17、可選地,所(suo)述(shu)預設的體積比為(wei)所(suo)述(shu)熱彈性材料主劑(ji)與所(suo)述(shu)固(gu)化(hua)劑(ji)的體積比為(wei)10:1。
18、可選地,所述(shu)熱(re)彈性材(cai)料主劑(ji)的(de)體積為5ml,所述(shu)固化劑(ji)的(de)體積為0.5ml。
19、可選地,所述吸光材料分散液的(de)濃度為0.1mg/ml,所述預設體積為:
20、所述吸光(guang)材料分散(san)液的體積(ji)的1/10。
21、本技術第二(er)方面,提供一種無損探(tan)測系統,包括:
22、上位機(ji)、第(di)一激光(guang)源、第(di)二(er)激光(guang)源、第(di)一光(guang)電轉換器、第(di)二(er)光(guang)電轉換器、光(guang)環行(xing)器、示(shi)波器、光(guang)耦合器,以及上述的可穿戴式全光(guang)纖探(tan)測手套(tao);
23、所(suo)述(shu)(shu)上位機(ji)與(yu)所(suo)述(shu)(shu)第(di)(di)一(yi)(yi)激(ji)(ji)(ji)光源(yuan)及(ji)所(suo)述(shu)(shu)光耦合(he)器(qi)(qi)依次連接(jie),所(suo)述(shu)(shu)光耦合(he)器(qi)(qi)分別與(yu)所(suo)述(shu)(shu)第(di)(di)一(yi)(yi)光電(dian)(dian)轉換(huan)器(qi)(qi)及(ji)所(suo)述(shu)(shu)可穿戴式全光纖探測手套(tao)的光聲(sheng)信號激(ji)(ji)(ji)勵單元連接(jie),所(suo)述(shu)(shu)第(di)(di)一(yi)(yi)光電(dian)(dian)轉換(huan)器(qi)(qi)與(yu)所(suo)述(shu)(shu)示波器(qi)(qi)連接(jie),所(suo)述(shu)(shu)第(di)(di)一(yi)(yi)光電(dian)(dian)轉換(huan)器(qi)(qi)用于將(jiang)來自所(suo)述(shu)(shu)第(di)(di)一(yi)(yi)激(ji)(ji)(ji)光源(yuan)的第(di)(di)一(yi)(yi)激(ji)(ji)(ji)光信號進(jin)行光電(dian)(dian)轉換(huan)后(hou)發送至所(suo)述(shu)(shu)示波器(qi)(qi);
24、所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)二(er)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)及所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)二(er)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)電轉(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)分別與(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)行器(qi)連(lian)(lian)接(jie),所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)二(er)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)電轉(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)與(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)示波器(qi)連(lian)(lian)接(jie),所(suo)(suo)述(shu)(shu)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)行器(qi)還(huan)與(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)可(ke)穿(chuan)戴式全光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖探測手(shou)套的光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)聲信(xin)(xin)號探測單元(yuan)連(lian)(lian)接(jie),所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)二(er)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)用(yong)(yong)(yong)于(yu)產生第(di)二(er)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)(xin)號,并通過所(suo)(suo)述(shu)(shu)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)環(huan)行器(qi)將(jiang)所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)二(er)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)(xin)號發送(song)(song)至所(suo)(suo)述(shu)(shu)可(ke)穿(chuan)戴式全光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖探測手(shou)套的光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)聲信(xin)(xin)號激(ji)勵單元(yuan),所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)二(er)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)電轉(zhuan)換(huan)(huan)器(qi)用(yong)(yong)(yong)于(yu)將(jiang)基于(yu)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)聲信(xin)(xin)號激(ji)勵單元(yuan)的第(di)二(er)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)(xin)號獲取的散射波信(xin)(xin)號進行光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)電轉(zhuan)換(huan)(huan)后(hou)發送(song)(song)至所(suo)(suo)述(shu)(shu)示波器(qi)。
25、可選(xuan)地(di),所(suo)述(shu)第一(yi)激光(guang)源為脈沖激光(guang)器,所(suo)述(shu)第二激光(guang)源為可調(diao)諧激光(guang)器。
26、本技術第三方面,提供一種(zhong)無損探測方法,應用(yong)于上述(shu)(shu)的無損探測系統,所述(shu)(shu)方法包括:
27、控制所述(shu)(shu)第一(yi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)源(yuan)產生(sheng)第一(yi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)信(xin)號(hao),以通過所述(shu)(shu)光(guang)(guang)耦合器將所述(shu)(shu)第一(yi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)信(xin)號(hao)分別發送至所述(shu)(shu)第一(yi)光(guang)(guang)電轉(zhuan)換(huan)器及所述(shu)(shu)可穿戴式全光(guang)(guang)纖探(tan)測手套的光(guang)(guang)聲(sheng)信(xin)號(hao)激(ji)(ji)(ji)勵單(dan)元(yuan),以通過所述(shu)(shu)光(guang)(guang)聲(sheng)信(xin)號(hao)激(ji)(ji)(ji)勵單(dan)元(yuan)激(ji)(ji)(ji)發超聲(sheng)導波,并使(shi)得產生(sheng)的超聲(sheng)導波在待檢測目(mu)標內部傳播;
28、從(cong)所(suo)述(shu)示波器中(zhong)(zhong)讀(du)取所(suo)述(shu)第一激(ji)光(guang)信(xin)號(hao)(hao)(hao)的(de)激(ji)勵時間,以及從(cong)所(suo)述(shu)示波器中(zhong)(zhong)讀(du)取所(suo)述(shu)激(ji)勵時間后的(de)至少一個散射(she)波信(xin)號(hao)(hao)(hao),其中(zhong)(zhong),所(suo)述(shu)散射(she)波信(xin)號(hao)(hao)(hao)為所(suo)述(shu)可穿戴式全光(guang)纖探(tan)測(ce)手套的(de)對(dui)應(ying)光(guang)聲信(xin)號(hao)(hao)(hao)探(tan)測(ce)單元基于(yu)作用于(yu)對(dui)應(ying)光(guang)聲信(xin)號(hao)(hao)(hao)探(tan)測(ce)單元的(de)第二激(ji)光(guang)信(xin)號(hao)(hao)(hao)對(dui)所(suo)述(shu)待(dai)檢測(ce)目標的(de)內部損傷在超聲導波作用下所(suo)引起的(de)應(ying)力變化的(de)響應(ying);
29、基于(yu)連續小波(bo)變換(huan)提取各(ge)散(san)射(she)波(bo)信號(hao)的(de)飛行(xing)時(shi)間,確定各(ge)散(san)射(she)波(bo)信號(hao)的(de)飛行(xing)時(shi)間與預設的(de)直達波(bo)飛行(xing)時(shi)間的(de)時(shi)間差為延遲時(shi)間;
30、獲取所述光聲(sheng)信號(hao)激勵單元(yuan)與(yu)各(ge)(ge)(ge)光聲(sheng)信號(hao)探測單元(yuan)的(de)(de)路(lu)徑距離,基(ji)于對(dui)(dui)各(ge)(ge)(ge)散(san)射波信號(hao)的(de)(de)延(yan)遲時間及各(ge)(ge)(ge)散(san)射波信號(hao)對(dui)(dui)應(ying)(ying)的(de)(de)路(lu)徑距離進(jin)行橢(tuo)圓(yuan)成像以對(dui)(dui)各(ge)(ge)(ge)散(san)射波信號(hao)對(dui)(dui)應(ying)(ying)的(de)(de)損傷特征(zheng)信息(xi)進(jin)行可(ke)視化(hua)表(biao)示,得(de)到各(ge)(ge)(ge)路(lu)徑損傷特征(zheng)信息(xi)的(de)(de)可(ke)視化(hua)數(shu)據;
31、對提取(qu)到的各路徑損傷特征信(xin)息的可視化數據進行數據融(rong)合以確定(ding)所述(shu)待檢(jian)測目標的損傷位置(zhi)。
32、可選地,基于對(dui)各散(san)射波(bo)信(xin)(xin)號(hao)(hao)的(de)延(yan)遲時間(jian)及各散(san)射波(bo)信(xin)(xin)號(hao)(hao)對(dui)應的(de)路徑距離進行橢圓成像,包括:
33、針(zhen)對每一(yi)散射波信號:
34、以所述光(guang)(guang)聲(sheng)(sheng)信(xin)號(hao)激(ji)勵單(dan)(dan)(dan)元(yuan)及與當前散(san)射波信(xin)號(hao)對應(ying)(ying)的(de)光(guang)(guang)聲(sheng)(sheng)信(xin)號(hao)探測(ce)單(dan)(dan)(dan)元(yuan)作為(wei)橢(tuo)圓(yuan)的(de)焦點,以所述光(guang)(guang)聲(sheng)(sheng)信(xin)號(hao)激(ji)勵單(dan)(dan)(dan)元(yuan)與當前散(san)射波信(xin)號(hao)對應(ying)(ying)的(de)光(guang)(guang)聲(sheng)(sheng)信(xin)號(hao)探測(ce)單(dan)(dan)(dan)元(yuan)的(de)路徑距(ju)離(li)作為(wei)當前散(san)射波信(xin)號(hao)對應(ying)(ying)的(de)橢(tuo)圓(yuan)的(de)焦距(ju);
35、獲取預(yu)先確定(ding)的(de)散(san)(san)射波信(xin)號(hao)的(de)基準傳(chuan)播速(su)度(du)(du),基于(yu)當前散(san)(san)射波信(xin)號(hao)對應的(de)橢圓的(de)焦距(ju)、所述基準傳(chuan)播速(su)度(du)(du)及(ji)當前散(san)(san)射波信(xin)號(hao)的(de)延遲時間(jian)確定(ding)當前散(san)(san)射波信(xin)號(hao)對應的(de)橢圓的(de)長軸距(ju);
36、基(ji)于(yu)當(dang)前(qian)散射波(bo)信號對應的(de)(de)橢(tuo)圓(yuan)的(de)(de)焦(jiao)距和長軸距確定當(dang)前(qian)散射波(bo)信號對應的(de)(de)延(yan)遲橢(tuo)圓(yuan)軌跡。
37、可選地,基于當(dang)前(qian)散(san)射波(bo)信(xin)號對應(ying)的(de)(de)(de)橢圓的(de)(de)(de)焦距、所述基準(zhun)傳播速度及(ji)當(dang)前(qian)散(san)射波(bo)信(xin)號的(de)(de)(de)延遲時間確定(ding)當(dang)前(qian)散(san)射波(bo)信(xin)號對應(ying)的(de)(de)(de)橢圓的(de)(de)(de)長軸距,包(bao)括:
38、對所述基(ji)準傳播速度及(ji)當(dang)前(qian)散射(she)波信(xin)號的延遲時(shi)間進行乘運(yun)算,得到當(dang)前(qian)散射(she)波信(xin)號對應的補償距(ju)離;
39、對(dui)當(dang)前散射(she)波信(xin)號對(dui)應的(de)(de)(de)橢圓(yuan)的(de)(de)(de)焦距(ju)及所(suo)述補償距(ju)離(li)求和,以得(de)到和值作為當(dang)前散射(she)波信(xin)號對(dui)應的(de)(de)(de)橢圓(yuan)的(de)(de)(de)長軸距(ju)。
40、可選地,對(dui)各散射波信號對(dui)應的(de)損傷(shang)特(te)征(zheng)(zheng)信息進(jin)行(xing)可視化表(biao)示,得到各路徑損傷(shang)特(te)征(zheng)(zheng)信息的(de)可視化數據,包括:
41、將(jiang)所述(shu)待檢(jian)測(ce)目標劃分為(wei)(wei)多個(ge)(ge)檢(jian)測(ce)區域,將(jiang)每個(ge)(ge)檢(jian)測(ce)區域劃分為(wei)(wei)多個(ge)(ge)單元格;
42、針對(dui)所(suo)述待檢測(ce)目標(biao)中任意檢測(ce)區域的任意單元(yuan)格:
43、確(que)定當(dang)前單元(yuan)(yuan)格的坐(zuo)標(biao),以及確(que)定所述光聲信(xin)號激勵單元(yuan)(yuan)與各(ge)光聲信(xin)號探(tan)測單元(yuan)(yuan)的坐(zuo)標(biao);
44、基于(yu)所(suo)述光聲信(xin)號激(ji)勵單(dan)元(yuan)的坐(zuo)(zuo)標、當前(qian)光聲信(xin)號探測(ce)單(dan)元(yuan)的坐(zuo)(zuo)標、當前(qian)單(dan)元(yuan)格的坐(zuo)(zuo)標確定總傳播(bo)距離,并基于(yu)所(suo)述基準傳播(bo)速度確定當前(qian)單(dan)元(yuan)格距離當前(qian)散射波信(xin)號所(suo)對應的延遲橢圓軌跡各焦點(dian)的總傳播(bo)時(shi)間;
45、將得(de)到(dao)(dao)的(de)每一總(zong)傳播時(shi)間與其(qi)對應的(de)散射(she)(she)波信(xin)號(hao)的(de)飛行(xing)時(shi)間進(jin)行(xing)匹(pi)配(pei),為(wei)當前單元格(ge)賦(fu)予(yu)與對應的(de)散射(she)(she)波信(xin)號(hao)的(de)飛行(xing)時(shi)間所匹(pi)配(pei)的(de)幅(fu)值,其(qi)中,對應的(de)散射(she)(she)波信(xin)號(hao)在其(qi)飛行(xing)時(shi)間上的(de)幅(fu)值由基于連續小波變換操(cao)作提取得(de)到(dao)(dao)。
46、可選地,基于(yu)所述(shu)光聲信(xin)號(hao)激勵單元(yuan)的坐標(biao)、當(dang)(dang)前光聲信(xin)號(hao)探(tan)測單元(yuan)的坐標(biao)、當(dang)(dang)前單元(yuan)格(ge)的坐標(biao)確(que)定總(zong)傳(chuan)(chuan)播(bo)(bo)距(ju)離,并基于(yu)所述(shu)基準傳(chuan)(chuan)播(bo)(bo)速度確(que)定當(dang)(dang)前單元(yuan)格(ge)距(ju)離當(dang)(dang)前散射(she)波信(xin)號(hao)所對應(ying)的延遲橢圓軌跡各焦點的總(zong)傳(chuan)(chuan)播(bo)(bo)時間,包括:
47、通過以(yi)下公(gong)式(shi)計算當前單元格距離當前散(san)射(she)波信號所對應的延遲橢圓軌跡各焦(jiao)點的總傳播時間:
48、
49、其中,為(wei)當(dang)前單元(yuan)格(ge)的總傳播時間,為(wei)當(dang)前單元(yuan)格(ge)的坐(zuo)標,為(wei)光聲信號(hao)激勵單元(yuan)的坐(zuo)標,為(wei)光聲信號(hao)探測單元(yuan)的坐(zuo)標,表示基準(zhun)傳播速度。
50、可(ke)選地,對提(ti)取(qu)到的各路徑損(sun)傷(shang)特征信息(xi)的可(ke)視(shi)化數據(ju)進(jin)行數據(ju)融(rong)合以確定(ding)所(suo)述待檢測目標的損(sun)傷(shang)位置(zhi),包(bao)括(kuo):
51、針對所述(shu)待檢(jian)測(ce)目標(biao)中任意檢(jian)測(ce)區(qu)域的每個(ge)單(dan)元(yuan)格(ge),對賦予各(ge)(ge)單(dan)元(yuan)格(ge)的每個(ge)幅(fu)值執行求(qiu)和運算,或者對賦予各(ge)(ge)單(dan)元(yuan)格(ge)的每個(ge)幅(fu)值執行連乘(cheng)運算,得到(dao)各(ge)(ge)單(dan)元(yuan)格(ge)經(jing)融合(he)后的最終幅(fu)值;
52、基(ji)于各單元格(ge)的(de)最終幅值確(que)定(ding)所述待檢測目標的(de)損傷位置。
53、可選地,基于各單元格(ge)的最終幅值確定所述待(dai)檢測目標的損傷位(wei)置(zhi),包括:
54、確(que)定所有單元格的最終幅值(zhi)中大于幅值(zhi)閾值(zhi)的單元格所構成的區域為所述待檢測(ce)目標(biao)的損傷位置。
55、本技術(shu)第四方面,提供一種無損探(tan)測裝置,應用上述的無損探(tan)測方法,所述裝置包括:
56、激勵(li)控制模塊,被配置為控制所述(shu)第(di)一激光(guang)源產生第(di)一激光(guang)信(xin)(xin)號(hao)(hao),以通過所述(shu)光(guang)耦合器將所述(shu)第(di)一激光(guang)信(xin)(xin)號(hao)(hao)分別發(fa)送至所述(shu)第(di)一光(guang)電轉換器及所述(shu)可穿戴式全光(guang)纖探測(ce)手套的(de)光(guang)聲信(xin)(xin)號(hao)(hao)激勵(li)單元(yuan),以通過所述(shu)光(guang)聲信(xin)(xin)號(hao)(hao)激勵(li)單元(yuan)激發(fa)超聲導波,并使得(de)產生的(de)超聲導波在待(dai)檢測(ce)目標內(nei)部(bu)傳播(bo);
57、信號采集模塊,被配置為(wei)從所述(shu)(shu)示(shi)波(bo)(bo)器中讀(du)取(qu)所述(shu)(shu)第一(yi)激光信號的激勵時(shi)間,以(yi)及(ji)從所述(shu)(shu)示(shi)波(bo)(bo)器中讀(du)取(qu)所述(shu)(shu)激勵時(shi)間后(hou)的至少一(yi)個散射波(bo)(bo)信號,其(qi)中,所述(shu)(shu)散射波(bo)(bo)信號為(wei)所述(shu)(shu)可穿戴式全(quan)光纖探測(ce)手套的對(dui)應(ying)光聲(sheng)信號探測(ce)單元(yuan)(yuan)基(ji)于作(zuo)(zuo)用(yong)于對(dui)應(ying)光聲(sheng)信號探測(ce)單元(yuan)(yuan)的第二(er)激光信號對(dui)所述(shu)(shu)待檢測(ce)目標的內部損傷在超聲(sheng)導波(bo)(bo)作(zuo)(zuo)用(yong)下所引(yin)起(qi)的應(ying)力變化(hua)的響(xiang)應(ying);
58、延遲時(shi)間(jian)計算模塊,被(bei)配置為(wei)基于連續(xu)小(xiao)波變(bian)換提(ti)取各散(san)射波信號的飛(fei)(fei)行(xing)時(shi)間(jian),確定各散(san)射波信號的飛(fei)(fei)行(xing)時(shi)間(jian)與預設的直達(da)波飛(fei)(fei)行(xing)時(shi)間(jian)的時(shi)間(jian)差為(wei)延遲時(shi)間(jian);
59、損(sun)傷特征(zheng)(zheng)信(xin)(xin)息提取模(mo)塊,被配置為獲取所述(shu)光聲信(xin)(xin)號(hao)激勵單元與(yu)各光聲信(xin)(xin)號(hao)探測單元的(de)路徑距離,基(ji)于(yu)對(dui)(dui)(dui)各散(san)射波信(xin)(xin)號(hao)的(de)延(yan)遲時間及各散(san)射波信(xin)(xin)號(hao)對(dui)(dui)(dui)應(ying)的(de)路徑距離進(jin)行橢圓成像以(yi)對(dui)(dui)(dui)各散(san)射波信(xin)(xin)號(hao)對(dui)(dui)(dui)應(ying)的(de)損(sun)傷特征(zheng)(zheng)信(xin)(xin)息進(jin)行可(ke)(ke)視(shi)化(hua)表(biao)示,得到各路徑損(sun)傷特征(zheng)(zheng)信(xin)(xin)息的(de)可(ke)(ke)視(shi)化(hua)數據(ju);
60、損(sun)傷(shang)位(wei)置確(que)定(ding)模塊,被配(pei)置為對提取到的各路徑損(sun)傷(shang)特征信(xin)息的可視化數據(ju)進行數據(ju)融合(he)以確(que)定(ding)所述(shu)待檢(jian)測目標的損(sun)傷(shang)位(wei)置。
61、可選地,基于對(dui)各散射波信號的延遲(chi)時間及各散射波信號對(dui)應(ying)的路徑距離進行橢(tuo)圓(yuan)成像(xiang),包括(kuo):
62、針對(dui)每一散射波信號:
63、以所述光(guang)(guang)聲(sheng)信(xin)號(hao)(hao)(hao)激勵(li)單元(yuan)及與(yu)當前(qian)(qian)散(san)(san)射(she)波信(xin)號(hao)(hao)(hao)對(dui)應(ying)的(de)光(guang)(guang)聲(sheng)信(xin)號(hao)(hao)(hao)探測單元(yuan)作為橢(tuo)(tuo)圓(yuan)的(de)焦(jiao)點,以所述光(guang)(guang)聲(sheng)信(xin)號(hao)(hao)(hao)激勵(li)單元(yuan)與(yu)當前(qian)(qian)散(san)(san)射(she)波信(xin)號(hao)(hao)(hao)對(dui)應(ying)的(de)光(guang)(guang)聲(sheng)信(xin)號(hao)(hao)(hao)探測單元(yuan)的(de)路(lu)徑距(ju)離(li)作為當前(qian)(qian)散(san)(san)射(she)波信(xin)號(hao)(hao)(hao)對(dui)應(ying)的(de)橢(tuo)(tuo)圓(yuan)的(de)焦(jiao)距(ju);
64、獲(huo)取預先確(que)定的(de)(de)(de)散(san)射波(bo)(bo)(bo)信(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)(de)基(ji)準(zhun)傳播速(su)(su)度,基(ji)于當(dang)前散(san)射波(bo)(bo)(bo)信(xin)號(hao)(hao)對應的(de)(de)(de)橢圓(yuan)的(de)(de)(de)焦距、所述基(ji)準(zhun)傳播速(su)(su)度及當(dang)前散(san)射波(bo)(bo)(bo)信(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)(de)延遲時間(jian)確(que)定當(dang)前散(san)射波(bo)(bo)(bo)信(xin)號(hao)(hao)對應的(de)(de)(de)橢圓(yuan)的(de)(de)(de)長軸距;
65、基于當前散射波信(xin)號對應的橢圓(yuan)的焦距(ju)(ju)和長軸距(ju)(ju)確定當前散射波信(xin)號對應的延遲橢圓(yuan)軌跡(ji)。
66、可選(xuan)地,基(ji)于當前散射波(bo)信(xin)號對(dui)應(ying)的(de)橢(tuo)圓的(de)焦(jiao)距(ju)、所述基(ji)準(zhun)傳(chuan)播速度(du)及當前散射波(bo)信(xin)號的(de)延遲時間確(que)定當前散射波(bo)信(xin)號對(dui)應(ying)的(de)橢(tuo)圓的(de)長(chang)軸距(ju),包括(kuo):
67、對(dui)所述基準傳(chuan)播速度及當前(qian)(qian)散射波信(xin)號的(de)延遲時間進行乘運算(suan),得到當前(qian)(qian)散射波信(xin)號對(dui)應的(de)補償距離(li);
68、對當前散射(she)波信(xin)號對應的(de)橢圓的(de)焦距及所述補償距離求和,以得到和值作為當前散射(she)波信(xin)號對應的(de)橢圓的(de)長軸(zhou)距。
69、可(ke)(ke)選地,對各散射波信(xin)號(hao)對應的(de)損傷特(te)征信(xin)息進(jin)行可(ke)(ke)視化表示,得到各路徑損傷特(te)征信(xin)息的(de)可(ke)(ke)視化數據,包(bao)括:
70、將(jiang)所述(shu)待(dai)檢測(ce)目標劃分為多(duo)個(ge)檢測(ce)區域(yu),將(jiang)每(mei)個(ge)檢測(ce)區域(yu)劃分為多(duo)個(ge)單(dan)元格;
71、針對所述(shu)待檢(jian)測目(mu)標中任(ren)意檢(jian)測區域的(de)任(ren)意單元格:
72、確(que)定(ding)當前單(dan)元(yuan)格的(de)坐標,以及確(que)定(ding)所(suo)述(shu)光聲信號(hao)激勵(li)單(dan)元(yuan)與(yu)各(ge)光聲信號(hao)探測單(dan)元(yuan)的(de)坐標;
73、基于所(suo)(suo)述光聲信號激勵單(dan)元的(de)坐(zuo)標、當前光聲信號探(tan)測單(dan)元的(de)坐(zuo)標、當前單(dan)元格(ge)的(de)坐(zuo)標確定(ding)總傳(chuan)播(bo)(bo)距離,并(bing)基于所(suo)(suo)述基準傳(chuan)播(bo)(bo)速度確定(ding)當前單(dan)元格(ge)距離當前散射(she)波信號所(suo)(suo)對應(ying)的(de)延遲橢圓軌跡各(ge)焦點(dian)的(de)總傳(chuan)播(bo)(bo)時間;
74、將得到的(de)(de)(de)(de)每一總傳播時(shi)間(jian)(jian)(jian)與(yu)其對應的(de)(de)(de)(de)散射波(bo)信(xin)號的(de)(de)(de)(de)飛(fei)行時(shi)間(jian)(jian)(jian)進行匹配,為(wei)當前單(dan)元格賦(fu)予(yu)與(yu)對應的(de)(de)(de)(de)散射波(bo)信(xin)號的(de)(de)(de)(de)飛(fei)行時(shi)間(jian)(jian)(jian)所匹配的(de)(de)(de)(de)幅值,其中,對應的(de)(de)(de)(de)散射波(bo)信(xin)號在(zai)其飛(fei)行時(shi)間(jian)(jian)(jian)上的(de)(de)(de)(de)幅值由基于連續(xu)小波(bo)變換操作提取得到。
75、可(ke)選地(di),基(ji)于所述(shu)光聲信號激勵單元的(de)(de)坐(zuo)標、當前(qian)光聲信號探測單元的(de)(de)坐(zuo)標、當前(qian)單元格的(de)(de)坐(zuo)標確定總(zong)傳(chuan)(chuan)播(bo)距離,并(bing)基(ji)于所述(shu)基(ji)準傳(chuan)(chuan)播(bo)速度確定當前(qian)單元格距離當前(qian)散射波信號所對應的(de)(de)延遲橢圓軌(gui)跡各(ge)焦(jiao)點的(de)(de)總(zong)傳(chuan)(chuan)播(bo)時間,包括:
76、通過以下公式計算當前(qian)單(dan)元格距離(li)當前(qian)散(san)射波信號(hao)所對應的延遲橢(tuo)圓(yuan)軌跡各焦(jiao)點的總(zong)傳播時間:
77、
78、其中,為(wei)當(dang)(dang)前單元(yuan)格(ge)的總傳播(bo)時間,為(wei)當(dang)(dang)前單元(yuan)格(ge)的坐(zuo)標,為(wei)光聲(sheng)信號(hao)激勵單元(yuan)的坐(zuo)標,為(wei)光聲(sheng)信號(hao)探測單元(yuan)的坐(zuo)標,表示基準(zhun)傳播(bo)速(su)度。
79、可選地(di),對提(ti)取(qu)到的(de)各(ge)路徑損傷特(te)征(zheng)信息的(de)可視(shi)化數據進行數據融合(he)以(yi)確定(ding)所述待檢測(ce)目標(biao)的(de)損傷位置,包(bao)括:
80、針(zhen)對所述待檢(jian)測(ce)目標中任(ren)意(yi)檢(jian)測(ce)區域的每(mei)個(ge)單元(yuan)格(ge)(ge),對賦(fu)予各單元(yuan)格(ge)(ge)的每(mei)個(ge)幅值(zhi)(zhi)執行求(qiu)和運算(suan),或者對賦(fu)予各單元(yuan)格(ge)(ge)的每(mei)個(ge)幅值(zhi)(zhi)執行連乘(cheng)運算(suan),得到各單元(yuan)格(ge)(ge)經融合(he)后的最終幅值(zhi)(zhi);
81、基于各單元格的最(zui)終幅值確定所述待檢(jian)測目(mu)標的損傷(shang)位置。
82、可選地,基(ji)于各單元格(ge)的最終幅值確(que)定所述待檢測目標(biao)的損傷位置,包(bao)括:
83、確定所有單(dan)元(yuan)格的(de)最終幅(fu)值中大于幅(fu)值閾值的(de)單(dan)元(yuan)格所構成(cheng)的(de)區(qu)域為所述待檢測目(mu)標的(de)損傷位置(zhi)。
84、本技(ji)術第五方面,提供一(yi)種機器可讀存(cun)儲介質,該機器可讀存(cun)儲介質上存(cun)儲有指令(ling),該指令(ling)在被處(chu)理(li)器執(zhi)行(xing)時使得(de)所述處(chu)理(li)器被配置(zhi)成執(zhi)行(xing)如上述的無(wu)損(sun)探測方法。
85、本技術(shu)第六方面,提供一(yi)種(zhong)終端設備,包(bao)括存儲(chu)器(qi)(qi)、處(chu)(chu)理器(qi)(qi)以及存儲(chu)在所(suo)(suo)述(shu)存儲(chu)器(qi)(qi)中并可在所(suo)(suo)述(shu)處(chu)(chu)理器(qi)(qi)上運(yun)行的(de)計(ji)算(suan)機(ji)程(cheng)序,所(suo)(suo)述(shu)處(chu)(chu)理器(qi)(qi)執行所(suo)(suo)述(shu)計(ji)算(suan)機(ji)程(cheng)序時實現如上述(shu)的(de)無損探測(ce)方法的(de)步驟。
86、本(ben)技術第七(qi)方面,提(ti)供一種芯片(pian),所(suo)述(shu)芯片(pian)包括如上述(shu)的無損(sun)探測裝(zhuang)置。
87、本(ben)技術(shu)第八方面(mian),提供一種計算(suan)機程(cheng)序(xu)產(chan)品,包括計算(suan)機程(cheng)序(xu),該(gai)計算(suan)機程(cheng)序(xu)被(bei)處(chu)理(li)器(qi)執行時實現如上述的無損探測方法。
88、本(ben)技術的可(ke)穿戴式全光纖探測手套具有(you)結構簡單、穿戴輕便、操作(zuo)便捷、探測區域靈活(huo)等優點,能夠滿(man)足目前(qian)面(mian)向工業自動化、設備質量監(jian)測等領域的可(ke)穿戴超聲導波無損探傷的需求(qiu)。
89、本技術實施例的其(qi)它特征和(he)優點(dian)將在(zai)隨后的具體實施方式部分予以詳細(xi)說明(ming)。