Page 48 - 无损检测2023年第六期

刘 昱, 等:

基于多晶材料超声背向散射信号时频域特征的识别方法

验证, 待识别信号只需采集 5~7 次即可( 笔者取 5 品” 的计数器加1 ; 时、 频域特征量中1个大于阈值,
次)。因此每个样品可得时、 频域阈值各5个。 1个小于阈值时不计数。最后统计计数结果, 识别
最后将每个样品的5对特征量分别与阈值进行 结果判定为计数更大者, 若数值相同则需重新采集
比较, 时、 频域特征量均小于阈值时,“ 目标样品” 的 该待识别样品的超声信号。超声信号识别流程图如
计数器加1 ; 时、 频域特征量均大于阈值时,“ 干扰样 图1所示。

图1 超声信号识别流程图

5 识别试验

5.1 对金属材料的识别
试验所用样品种类很多, 包含铝合金、 铁合金等

不同材料、 不同形状和不同热处理工艺的样品共62
个, 部分样品实物如图 2 所示。笔者以一组( 3 个)
样品为例, 将其分别编号为1 , 2 和3 进行识别试
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验, 其中1 样品和2 样品材料为1Cr17Ni2 , 3 样
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品材料为2Cr13 , 3 个样品的外形尺寸形状完全一 图3 1 , 2 , 3 试验样品实物
致, 其实物如图3所示, 图中下方放置1元硬币以便 后遮盖样品编号并打乱顺序, 对3个样品分别采集5
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直观展现样品尺寸, 样品表面贴有深蓝色直角探头 次待识别信号。当1 样品为“ 目标样品时”, 将1 样
定位器, 以使每次探头放置位置相同从而采集到稳 品信号导入编写的识别程序, 识别程序界面如图4所
定信号。为实现所提超声识别算法在实际应用中的 示, 识别程序按照第2节所述算法计算得到时、 频域
自动化和便捷化操作, 笔者基于 MATLAB 软件编 特征量各20个, 进而确定阈值。然后依次导入3个
写了超声识别程序, 操作者只需在程序中输入目标 待识别信号, 识别程序将计算出每个待识别信号的特
物品的信号和待识别物品的信号, 点击识别即可直 征量。点击“ 识别” 按钮后识别程序会根据其特征量
接得到识别结果。 与阈值的关系给出识别结果。
首先对1 , 2 和3 样品采集20次标准信号, 然
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图4 识别程序界面示意
图2 部分样品实物 按照识别程序步骤依次导入标准信号和待识别

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2023年 第45卷 第6期
无损检测