CN104142368A - 一种超声波相控阵检测的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超声波相控阵检测的方法和装置，包括用于利用超声波相控阵波束对焊缝或母材作扇形扫查以获得相控阵扇扫图的获得相控阵扇扫图模块、用于标记扫查回波数据点和扫查回波数据线的获得扫查回波数据线模块、用于将分别位于相邻两条角度线上的相邻两根扫查回波数据线的上端点和下端点按预设法则进行比较并将比较结果符合预设法则的扫查回波数据线归为一区域缺陷的获得区域缺陷模块、用于显示相对应的提示信息的显示模块。该超声波相控阵检测的方法和装置，可自动查找缺陷并直观的查阅缺陷间相对位置，减少对操作人员主观判断的依赖，降低误判率。
Description
技术领域
本发明涉及超声波探伤技术领域，尤其涉及一种超声波相控阵检测的方法和装置。
背景技术
目前，检测金属工件的焊缝或母材(即金属材料本身)多采用超声波相控阵探伤方法。超声波相控阵探伤是利用超声波透入金属，并由一介质进入另一介质时，在界面上能发生反射的特点来发现缺陷的一种方法，当探头发出的超声波束在金属内部遇到缺陷时，就会产生反射波，并在荧光屏上形成各类扫查图像，根据这些扫查图像的位置、高度和动态形态可以判断出缺陷的位置和当量并进一步推测缺陷性质。(缺陷当量是指不同类型和大小的缺陷的返回声压均可用与其同声程的某种标准几何反射体上的返回声压来相当，如果两者的返回声压是相同的，则两者为相同当量。一般缺陷的实际大小比确定的当量要大。)不过这个判断结论一般需要检验人员进行多次检测操作，并结合经验得出，耗时长且依赖操作人员主观判断，可靠性差。
发明内容
本发明的目的在于提出一种超声波相控阵检测的方法和装置，可自动查找缺陷并直观的查阅缺陷间相对位置，减少对操作人员主观判断的依赖，降低误判率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，提供一种超声波相控阵检测的方法，包括：
利用超声波相控阵波束对焊缝或母材作扇形扫查以获得相控阵扇扫图，所述相控阵扇扫图包括多条角度线，每条角度线包括多个扫查回波数据点，每个扫查回波数据点对应一个波束回波能量；
标记对应的波束回波能量大于或等于预设标准波束回波能量阈值的扫查回波数据点；若位于任意一条角度线上相邻的被标记扫查回波数据点的间距小于等于预设间距阈值，则把该相邻的被标记扫查回波数据点连成扫查回波数据线；
将分别位于相邻两条角度线上的相邻两根扫查回波数据线的上端点和下端点按预设法则进行比较，将比较结果符合预设法则的扫查回波数据线归为一区域缺陷；所述预设法则包括：将第n根扫查回波数据线的上端点的坐标值标记为a、下端点的坐标值标记为b，将第m根扫查回波数据线的上端点的坐标值标记为c、下端点的坐标值标记为d，若|a-预设阈值|≤c≤|a+预设阈值|且|b-预设阈值|≤d≤|b+预设阈值|，则第n根扫查回波数据线和第m根扫查回波数据线符合预设法则；
显示相对应的提示信息。
其中，与所述一区域缺陷的最大波束回波能量对应的扫查回波数据点的深度为所述一区域缺陷的深度。
其中，所述将比较结果符合预设法则的扫查回波数据线归为一区域缺陷之后，显示相对应的提示信息之前，还包括：
确定所述一区域缺陷的最大波束回波能量对应的扫查回波数据点、角度线和所述角度线对应的角度；
以最大波束回波能量对应的扫查回波数据点为起点，若在增大所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至最大波束回波能量的1/2，且在减小所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至最大波束回波能量的1/2，则判断该一区域缺陷为一独立缺陷；
以最大波束回波能量对应的扫查回波数据点为起点，若在增大所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至大于所述最大波束回波能量的1/2后波束回波能量继续增加，且在减小所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至大于所述最大波束回波能量的1/2后波束回波能量继续增加，则判断该一区域缺陷为一连续缺陷。
其中，所述判断该一区域缺陷为一独立缺陷之后，还包括：
将在增大所述角度的方向上波束回波能量为最大波束回波能量的1/2对应的扫查回波数据点标记为上沿扫查回波数据点，将在减小所述角度的方向上波束回波能量为最大波束回波能量的1/2对应的扫查回波数据点标记为下沿扫查回波数据点；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的纵向距离为所述一独立缺陷的高度；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的横向距离为所述一独立缺陷的宽度。
其中，所述判断该一区域缺陷为一连续缺陷之后，还包括：
将在增大所述角度的方向上所述波束回波能量继续增加至第一最强波束回波能量对应的扫查回波数据点标记为上沿扫查回波数据点，将在减小所述角度的方向上所述波束回波能量继续增加至第二最强波束回波能量对应的扫查回波数据点标记为下沿扫查回波数据点；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的纵向距离为所述一连续缺陷的高度；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的横向距离为所述一连续缺陷的宽度。
其中，所述预设标准波束回波能量阈值为利用超声波相控阵波束对超声波探伤试块作扫查获得的波束回波能量的80％，所述预设间距阈值为0.01mm，所述预设阈值为1mm。
其中，所述每条角度线包括640、320或160个扫查回波数据点，所述角度线的条数＝|初始角度线对应的角度-终止角度线对应的角度|/角度分辨率。
第二方面，提供一种超声波相控阵检测的装置，包括：
获得相控阵扇扫图模块，用于利用超声波相控阵波束对焊缝或母材作扇形扫查以获得相控阵扇扫图，所述相控阵扇扫图包括多条角度线，每条角度线包括多个扫查回波数据点，每个扫查回波数据点对应一个波束回波能量；
获得扫查回波数据线模块，用于标记对应的波束回波能量大于或等于预设标准波束回波能量阈值的扫查回波数据点；若位于任意一条角度线上相邻的被标记扫查回波数据点的间距小于等于预设间距阈值，则把该相邻的被标记扫查回波数据点连成扫查回波数据线；
获得区域缺陷模块，用于将分别位于相邻两条角度线上的相邻两根扫查回波数据线的上端点和下端点按预设法则进行比较，将比较结果符合预设法则的扫查回波数据线归为一区域缺陷；所述预设法则包括：将第n根扫查回波数据线的上端点的坐标值标记为a、下端点的坐标值标记为b，将第m根扫查回波数据线的上端点的坐标值标记为c、下端点的坐标值标记为d，若|a-预设阈值|≤c≤|a+预设阈值|且|b-预设阈值|≤d≤|b+预设阈值|，则第n根扫查回波数据线和第m根扫查回波数据线符合预设法则；
显示模块，用于显示相对应的提示信息。
其中，与所述一区域缺陷的最大波束回波能量对应的扫查回波数据点的深度为所述一区域缺陷的深度；
其中，所述的超声波相控阵检测的装置还包括确定区域缺陷类型模块，所述确定区域缺陷类型模块，用于确定所述一区域缺陷的最大波束回波能量对应的扫查回波数据点、角度线和所述角度线对应的角度；
以最大波束回波能量对应的扫查回波数据点为起点，若在增大所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至最大波束回波能量的1/2，且在减小所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至最大波束回波能量的1/2，则判断该一区域缺陷为一独立缺陷；
以最大波束回波能量对应的扫查回波数据点为起点，若在增大所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至大于所述最大波束回波能量的1/2后波束回波能量继续增加，且在减小所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至大于所述最大波束回波能量的1/2后波束回波能量继续增加，则判断该一区域缺陷为一连续缺陷；
其中，所述的超声波相控阵检测的装置还包括确定独立缺陷高度和宽度模块，所述确定独立缺陷高度和宽度模块，用于将在增大所述角度的方向上波束回波能量为最大波束回波能量的1/2对应的扫查回波数据点标记为上沿扫查回波数据点，将在减小所述角度的方向上波束回波能量为最大波束回波能量的1/2对应的扫查回波数据点标记为下沿扫查回波数据点；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的纵向距离为所述一独立缺陷的高度；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的横向距离为所述一独立缺陷的宽度；
其中，所述的超声波相控阵检测的装置还包括确定连续缺陷高度和宽度模块，所述确定连续缺陷高度和宽度模块，用于将在增大所述角度的方向上所述波束回波能量继续增加至第一最强波束回波能量对应的扫查回波数据点标记为上沿扫查回波数据点，将在减小所述角度的方向上所述波束回波能量继续增加至第二最强波束回波能量对应的扫查回波数据点标记为下沿扫查回波数据点；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的纵向距离为所述一连续缺陷的高度；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的横向距离为所述一连续缺陷的宽度。
其中，所述预设标准波束回波能量阈值为利用超声波相控阵波束对超声波探伤试块作扫查获得的波束回波能量的80％，所述预设间距阈值为0.01mm，所述预设阈值为1mm；
其中，所述每条角度线包括640、320或160个扫查回波数据点，所述角度线的条数＝|初始角度线对应的角度-终止角度线对应的角度|/角度分辨率。
本发明的有益效果在于：一种超声波相控阵检测的方法和装置，包括获得相控阵扇扫图模块、获得扫查回波数据线模块、获得区域缺陷模块和显示模块；所述获得相控阵扇扫图模块，用于利用超声波相控阵波束对焊缝或母材作扇形扫查以获得相控阵扇扫图；所述获得扫查回波数据线模块，用于标记对应的波束回波能量大于或等于预设标准波束回波能量阈值的扫查回波数据点；若位于任意一条角度线上相邻的被标记扫查回波数据点的间距小于等于预设间距阈值，则把该相邻的被标记扫查回波数据点连成扫查回波数据线；所述获得区域缺陷模块，用于将分别位于相邻两条角度线上的相邻两根扫查回波数据线的上端点和下端点按预设法则进行比较，将比较结果符合预设法则的扫查回波数据线归为一区域缺陷；所述显示模块，用于显示相对应的提示信息。可见，该超声波相控阵检测的方法和装置，可自动查找缺陷并直观的查阅缺陷间相对位置，减少对操作人员主观判断的依赖，降低误判率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的超声波相控阵检测的方法第一个实施例的方法流程图。
图2是本发明提供的超声波相控阵检测的方法第二个实施例的方法流程图。
图3是本发明提供的相互对应的相控阵扇扫图和相控阵一维扫查图。
图4是本发明提供的利用超声波相控阵检测的方法检测的缺陷信息示意图。
图5是本发明提供的超声波相控阵检测的装置第一个实施例的结构方框图。
图6是本发明提供的超声波相控阵检测的装置第二个实施例的结构方框图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，其是本发明提供的超声波相控阵检测的方法第一个实施例的方法流程图。本发明实施例的超声波相控阵检测的方法，可应用于各类超声波探伤仪。
该超声波相控阵检测的方法，包括：
步骤S101、利用超声波相控阵波束对焊缝或母材作扇形扫查以获得相控阵扇扫图，所述相控阵扇扫图包括多条角度线，每条角度线包括多个扫查回波数据点，每个扫查回波数据点对应一个波束回波能量；
超声波相控阵扇形扫查又称超声波相控阵S扫查，对壁厚在10mm以下薄壁的对接焊缝或母材作单次扇形扫查，超声波相控阵波束就可以覆盖整个被检焊缝或母材。对于中厚壁和厚壁的焊缝或母材以及更为复杂的结构，则需要作多次扇形扫查，超声波相控阵波束才能覆盖整个被检焊缝或母材。
步骤S102、标记对应的波束回波能量大于或等于预设标准波束回波能量阈值的扫查回波数据点；若位于任意一条角度线上相邻的被标记扫查回波数据点的间距小于等于预设间距阈值，则把该相邻的被标记扫查回波数据点连成扫查回波数据线；
一条角度线上可能出现多根不相连的扫查回波数据线，每根扫查回波数据线对应一个区域缺陷。
步骤S103、将分别位于相邻两条角度线上的相邻两根扫查回波数据线的上端点和下端点按预设法则进行比较，将比较结果符合预设法则的扫查回波数据线归为一区域缺陷；所述预设法则包括：将第n根扫查回波数据线的上端点的坐标值标记为a、下端点的坐标值标记为b，将第m根扫查回波数据线的上端点的坐标值标记为c、下端点的坐标值标记为d，若|a-预设阈值|≤c≤|a+预设阈值|且|b-预设阈值|≤d≤|b+预设阈值|，则第n根扫查回波数据线和第m根扫查回波数据线符合预设法则；
预设法则旨为判断相邻的数据线是否有重叠，若有，则把相邻的数据线归类为一个区域缺陷。多根横向相邻、符合预设法则的扫查回波数据线的集合形成一个区域缺陷。
其中，与所述一区域缺陷的最大波束回波能量对应的扫查回波数据点的深度为所述一区域缺陷的深度。
其中，所述预设标准波束回波能量阈值为利用超声波相控阵波束对超声波探伤试块作扫查获得的波束回波能量的80％，所述预设间距阈值为0.01mm，所述预设阈值为1mm。
上述超声波探伤试块即标准超声波探伤试块。进行超声波探伤之前需要对超声波探伤仪校准，校准的过程需要使用标准超声波探伤试块，超声波探伤过程中所有得出的缺陷当量值都是与标准超声波探伤试块比对而来的。绝大多数的标准超声波探伤试块都是符合国家标准的强制性规定的指定试块。
预设间距阈值的设置是为了把位于同一条角度线上不相连的被标记扫查回波数据点区分开。相连的被标记扫查回波数据点对应一根扫查回波数据线。
预设阈值也可以根据具体使用场景重新设置。
其中，所述每条角度线包括640、320或160个扫查回波数据点，所述角度线的条数＝|初始角度线对应的角度-终止角度线对应的角度|/角度分辨率。
优选的，初始角度线对应的角度为50°，终止角度线对应的角度为80°，角度分辨率为0.5，则所述角度线的条数共有|80-50|/0.5＝60条。
每条角度线包括的扫查回波数据点个数也可以根据具体使用场景重新设置。
步骤S104、显示相对应的提示信息。
优选的，显示的提示信息包括区域缺陷、区域缺陷的个数及区域缺陷间相对位置。
本发明提供的超声波相控阵检测的方法，可自动查找缺陷并直观的查阅缺陷间相对位置，减少对操作人员主观判断的依赖，降低误判率。且该方法还可以直接获得所述一区域缺陷的深度，并将该深度数据显示出来，供操作人员参考。
请参考图2，其是本发明提供的超声波相控阵检测的方法第二个实施例的方法流程图。本实施例与超声波相控阵检测的方法第一个实施例的主要区别在于，增加了对缺陷类型的判断过程、以及分别对连续缺陷的高度和独立缺陷的高度的获得过程进行具体说明的内容。
该超声波相控阵检测的方法，包括：
步骤S201、利用超声波相控阵波束对焊缝或母材作扇形扫查以获得相控阵扇扫图，所述相控阵扇扫图包括多条角度线，每条角度线包括多个扫查回波数据点，每个扫查回波数据点对应一个波束回波能量；
步骤S202、标记对应的波束回波能量大于或等于预设标准波束回波能量阈值的扫查回波数据点；若位于任意一条角度线上相邻的被标记扫查回波数据点的间距小于等于预设间距阈值，则把该相邻的被标记扫查回波数据点连成扫查回波数据线；
步骤S203、将分别位于相邻两条角度线上的相邻两根扫查回波数据线的上端点和下端点按预设法则进行比较，将比较结果符合预设法则的扫查回波数据线归为一区域缺陷；所述预设法则包括：将第n根扫查回波数据线的上端点的坐标值标记为a、下端点的坐标值标记为b，将第m根扫查回波数据线的上端点的坐标值标记为c、下端点的坐标值标记为d，若|a-预设阈值|≤c≤|a+预设阈值|且|b-预设阈值|≤d≤|b+预设阈值|，则第n根扫查回波数据线和第m根扫查回波数据线符合预设法则；
步骤S204、确定所述一区域缺陷的最大波束回波能量对应的扫查回波数据点、角度线和所述角度线对应的角度；
步骤S205a、以最大波束回波能量对应的扫查回波数据点为起点，若在增大所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至最大波束回波能量的1/2，且在减小所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至最大波束回波能量的1/2，则判断该一区域缺陷为一独立缺陷；
步骤S205b、以最大波束回波能量对应的扫查回波数据点为起点，若在增大所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至大于所述最大波束回波能量的1/2后波束回波能量继续增加，且在减小所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至大于所述最大波束回波能量的1/2后波束回波能量继续增加，则判断该一区域缺陷为一连续缺陷。
需要说明的是，步骤S205a和步骤S205b并没有先后顺序关系，可以是先实施步骤S205a再实施步骤S205b，也可以先实施步骤S205b再实施步骤S205a，还可以为步骤S205a和步骤S205b并行实施。
步骤S206a、将在增大所述角度的方向上波束回波能量为最大波束回波能量的1/2对应的扫查回波数据点标记为上沿扫查回波数据点，将在减小所述角度的方向上波束回波能量为最大波束回波能量的1/2对应的扫查回波数据点标记为下沿扫查回波数据点；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的纵向距离为所述一独立缺陷的高度；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的横向距离为所述一独立缺陷的宽度。
步骤S206b、将在增大所述角度的方向上所述波束回波能量继续增加至第一最强波束回波能量对应的扫查回波数据点标记为上沿扫查回波数据点，将在减小所述角度的方向上所述波束回波能量继续增加至第二最强波束回波能量对应的扫查回波数据点标记为下沿扫查回波数据点；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的纵向距离为所述一连续缺陷的高度；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的横向距离为所述一连续缺陷的宽度。
需要说明的是，步骤S206a和步骤S206b并没有先后顺序关系，可以是先实施步骤S206a再实施步骤S206b，也可以先实施步骤S206b再实施步骤S206a，还可以为步骤S206a和步骤S206b并行实施。
步骤S207、显示相对应的提示信息。
优选的，显示的提示信息包括区域缺陷、区域缺陷的个数、区域缺陷间相对位置、区域缺陷类型、连续缺陷的高度、宽度及独立缺陷的高度、宽度。
请参考图3，其是本发明提供的相互对应的相控阵扇扫图和相控阵一维扫查图。图中左侧为相控阵一维扫查图，图中右侧为相控阵扇扫图。超声波相控阵一维扫查又称超声波相控阵A扫查。
请参考图4，其是本发明提供的利用超声波相控阵检测的方法检测的缺陷信息示意图。图中分别显示了六个区域缺陷的角度、深度、水平位置和大小信息。
本发明提供的超声波相控阵检测的方法，可自动查找缺陷并直观的查阅缺陷间相对位置，减少对操作人员主观判断的依赖，降低误判率。且该方法还可以区分区域缺陷类型、直接获得所述连续缺陷的高度、宽度和独立缺陷的高度、宽度，并将该高度数据显示出来，供操作人员参考。
以下为本发明实施例提供的超声波相控阵检测的装置的实施例。超声波相控阵检测的装置的实施例与上述的超声波相控阵检测的方法实施例属于同一构思，超声波相控阵检测的装置的实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述超声波相控阵检测的方法实施例。
请参考图5，其是本发明提供的超声波相控阵检测的装置第一个实施例的结构方框图。
该超声波相控阵检测的装置1，包括：
获得相控阵扇扫图模块10，用于利用超声波相控阵波束对焊缝或母材作扇形扫查以获得相控阵扇扫图，所述相控阵扇扫图包括多条角度线，每条角度线包括多个扫查回波数据点，每个扫查回波数据点对应一个波束回波能量；
获得扫查回波数据线模块20，用于标记对应的波束回波能量大于或等于预设标准波束回波能量阈值的扫查回波数据点；若位于任意一条角度线上相邻的被标记扫查回波数据点的间距小于等于预设间距阈值，则把该相邻的被标记扫查回波数据点连成扫查回波数据线；
获得区域缺陷模块30，用于将分别位于相邻两条角度线上的相邻两根扫查回波数据线的上端点和下端点按预设法则进行比较，将比较结果符合预设法则的扫查回波数据线归为一区域缺陷；所述预设法则包括：将第n根扫查回波数据线的上端点的坐标值标记为a、下端点的坐标值标记为b，将第m根扫查回波数据线的上端点的坐标值标记为c、下端点的坐标值标记为d，若|a-预设阈值|≤c≤|a+预设阈值|且|b-预设阈值|≤d≤|b+预设阈值|，则第n根扫查回波数据线和第m根扫查回波数据线符合预设法则；
显示模块40，用于显示相对应的提示信息。
本发明提供的超声波相控阵检测的装置1，可自动查找缺陷并直观的查阅缺陷间相对位置，减少对操作人员主观判断的依赖，降低误判率。
请参考图6，其是本发明提供的超声波相控阵检测的装置第二个实施例的结构方框图。本实施例与超声波相控阵检测的装置第一个实施例的主要区别在于，增加了确定区域缺陷类型模块50、确定独立缺陷高度和宽度模块60和确定连续缺陷高度和宽度模块70。
该超声波相控阵检测的装置1，包括：
获得相控阵扇扫图模块10，用于利用超声波相控阵波束对焊缝或母材作扇形扫查以获得相控阵扇扫图，所述相控阵扇扫图包括多条角度线，每条角度线包括多个扫查回波数据点，每个扫查回波数据点对应一个波束回波能量；
获得扫查回波数据线模块20，用于标记对应的波束回波能量大于或等于预设标准波束回波能量阈值的扫查回波数据点；若位于任意一条角度线上相邻的被标记扫查回波数据点的间距小于等于预设间距阈值，则把该相邻的被标记扫查回波数据点连成扫查回波数据线；
获得区域缺陷模块30，用于将分别位于相邻两条角度线上的相邻两根扫查回波数据线的上端点和下端点按预设法则进行比较，将比较结果符合预设法则的扫查回波数据线归为一区域缺陷；所述预设法则包括：将第n根扫查回波数据线的上端点的坐标值标记为a、下端点的坐标值标记为b，将第m根扫查回波数据线的上端点的坐标值标记为c、下端点的坐标值标记为d，若|a-预设阈值|≤c≤|a+预设阈值|且|b-预设阈值|≤d≤|b+预设阈值|，则第n根扫查回波数据线和第m根扫查回波数据线符合预设法则；
显示模块40，用于显示相对应的提示信息。
其中，与所述一区域缺陷的最大波束回波能量对应的扫查回波数据点的深度为所述一区域缺陷的深度；
其中，所述的超声波相控阵检测的装置1还包括确定区域缺陷类型模块50，所述确定区域缺陷类型模块50，用于确定所述一区域缺陷的最大波束回波能量对应的扫查回波数据点、角度线和所述角度线对应的角度；
以最大波束回波能量对应的扫查回波数据点为起点，若在增大所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至最大波束回波能量的1/2，且在减小所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至最大波束回波能量的1/2，则判断该一区域缺陷为一独立缺陷；
以最大波束回波能量对应的扫查回波数据点为起点，若在增大所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至大于所述最大波束回波能量的1/2后波束回波能量继续增加，且在减小所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至大于所述最大波束回波能量的1/2后波束回波能量继续增加，则判断该一区域缺陷为一连续缺陷；
其中，所述的超声波相控阵检测的装置1还包括确定独立缺陷高度和宽度模块60，所述确定独立缺陷高度和宽度模块60，用于将在增大所述角度的方向上波束回波能量为最大波束回波能量的1/2对应的扫查回波数据点标记为上沿扫查回波数据点，将在减小所述角度的方向上波束回波能量为最大波束回波能量的1/2对应的扫查回波数据点标记为下沿扫查回波数据点；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的纵向距离为所述一独立缺陷的高度；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的横向距离为所述一独立缺陷的宽度；
其中，所述的超声波相控阵检测的装置1还包括确定连续缺陷高度和宽度模块70，所述确定连续缺陷高度和宽度模块70，用于将在增大所述角度的方向上所述波束回波能量继续增加至第一最强波束回波能量对应的扫查回波数据点标记为上沿扫查回波数据点，将在减小所述角度的方向上所述波束回波能量继续增加至第二最强波束回波能量对应的扫查回波数据点标记为下沿扫查回波数据点；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的纵向距离为所述一连续缺陷的高度；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的横向距离为所述一连续缺陷的宽度。
其中，所述预设标准波束回波能量阈值为利用超声波相控阵波束对超声波探伤试块作扫查获得的波束回波能量的80％，所述预设间距阈值为0.01mm，所述预设阈值为1mm；
其中，所述每条角度线包括640、320或160个扫查回波数据点，所述角度线的条数＝|初始角度线对应的角度-终止角度线对应的角度|/角度分辨率。
本发明提供的超声波相控阵检测的装置，可自动查找缺陷并直观的查阅缺陷间相对位置，减少对操作人员主观判断的依赖，降低误判率。且该方法还可以直接获得所述一区域缺陷的深度，自动判断缺陷的类型且直接获得所述连续缺陷的高度、宽度和独立缺陷的高度、宽度，将该区域缺陷、区域缺陷个数、区域缺陷间相对位置、缺陷深度数据、缺陷宽度数据、缺陷类型数据和缺陷高度数据显示出来，供操作人员参考。
本技术方案提供的超声波相控阵检测的方法和装置，可自动查找缺陷并直观的查阅缺陷间相对位置，减少对操作人员主观判断的依赖，降低误判率。同时减少了现场探伤过程中对每个相关显示信号都要人工操作调试并进行人工计算的频繁重复操作，成十倍地提高了超声波探伤检测的工作效率，并且实时显示获得的各类数据对应的提示信息，这是手动测量无法实现的。所以此方法和装置将颠覆目前的手工测量方式，为实现超声波探伤检测智能化的实现又迈进了一大步。另外，人工测量时可以直观的查看显示屏的显示数据，减少了用沾满耦合剂的手指操作超声波探伤仪的次数，避免将过多的耦合剂沾到超声波探伤仪上，从而对精密的超声波探伤仪起到一定的保护作用，延长了超声波探伤仪的使用寿命。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括存储器、磁盘或光盘等。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种超声波相控阵检测的方法，其特征在于，包括：
利用超声波相控阵波束对焊缝或母材作扇形扫查以获得相控阵扇扫图，所述相控阵扇扫图包括多条角度线，每条角度线包括多个扫查回波数据点，每个扫查回波数据点对应一个波束回波能量；
标记对应的波束回波能量大于或等于预设标准波束回波能量阈值的扫查回波数据点；若位于任意一条角度线上相邻的被标记扫查回波数据点的间距小于等于预设间距阈值，则把该相邻的被标记扫查回波数据点连成扫查回波数据线；
将分别位于相邻两条角度线上的相邻两根扫查回波数据线的上端点和下端点按预设法则进行比较，将比较结果符合预设法则的扫查回波数据线归为一区域缺陷；所述预设法则包括：将第n根扫查回波数据线的上端点的坐标值标记为a、下端点的坐标值标记为b，将第m根扫查回波数据线的上端点的坐标值标记为c、下端点的坐标值标记为d，若|a-预设阈值|≤c≤|a+预设阈值|且|b-预设阈值|≤d≤|b+预设阈值|，则第n根扫查回波数据线和第m根扫查回波数据线符合预设法则；
显示相对应的提示信息。
2.根据权利要求1所述的超声波相控阵检测的方法，其特征在于，与所述一区域缺陷的最大波束回波能量对应的扫查回波数据点的深度为所述一区域缺陷的深度。
3.根据权利要求1所述的超声波相控阵检测的方法，其特征在于，所述将比较结果符合预设法则的扫查回波数据线归为一区域缺陷之后，显示相对应的提示信息之前，还包括：
确定所述一区域缺陷的最大波束回波能量对应的扫查回波数据点、角度线和所述角度线对应的角度；
以最大波束回波能量对应的扫查回波数据点为起点，若在增大所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至最大波束回波能量的1/2，且在减小所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至最大波束回波能量的1/2，则判断该一区域缺陷为一独立缺陷；
以最大波束回波能量对应的扫查回波数据点为起点，若在增大所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至大于所述最大波束回波能量的1/2后波束回波能量继续增加，且在减小所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至大于所述最大波束回波能量的1/2后波束回波能量继续增加，则判断该一区域缺陷为一连续缺陷。
4.根据权利要求3所述的超声波相控阵检测的方法，其特征在于，所述判断该一区域缺陷为一独立缺陷之后，还包括：
将在增大所述角度的方向上波束回波能量为最大波束回波能量的1/2对应的扫查回波数据点标记为上沿扫查回波数据点，将在减小所述角度的方向上波束回波能量为最大波束回波能量的1/2对应的扫查回波数据点标记为下沿扫查回波数据点；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的纵向距离为所述一独立缺陷的高度；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的横向距离为所述一独立缺陷的宽度。
5.根据权利要求3所述的超声波相控阵检测的方法，其特征在于，所述判断该一区域缺陷为一连续缺陷之后，还包括：
将在增大所述角度的方向上所述波束回波能量继续增加至第一最强波束回波能量对应的扫查回波数据点标记为上沿扫查回波数据点，将在减小所述角度的方向上所述波束回波能量继续增加至第二最强波束回波能量对应的扫查回波数据点标记为下沿扫查回波数据点；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的纵向距离为所述一连续缺陷的高度；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的横向距离为所述一连续缺陷的宽度。
6.根据权利要求1所述的超声波相控阵检测的方法，其特征在于，所述预设标准波束回波能量阈值为利用超声波相控阵波束对超声波探伤试块作扫查获得的波束回波能量的80％，所述预设间距阈值为0.01mm，所述预设阈值为1mm。
7.根据权利要求1所述的超声波相控阵检测的方法，其特征在于，所述每条角度线包括640、320或160个扫查回波数据点，所述角度线的条数＝|初始角度线对应的角度-终止角度线对应的角度|/角度分辨率。
8.一种超声波相控阵检测的装置，其特征在于，包括：
获得相控阵扇扫图模块，用于利用超声波相控阵波束对焊缝或母材作扇形扫查以获得相控阵扇扫图，所述相控阵扇扫图包括多条角度线，每条角度线包括多个扫查回波数据点，每个扫查回波数据点对应一个波束回波能量；
获得扫查回波数据线模块，用于标记对应的波束回波能量大于或等于预设标准波束回波能量阈值的扫查回波数据点；若位于任意一条角度线上相邻的被标记扫查回波数据点的间距小于等于预设间距阈值，则把该相邻的被标记扫查回波数据点连成扫查回波数据线；
获得区域缺陷模块，用于将分别位于相邻两条角度线上的相邻两根扫查回波数据线的上端点和下端点按预设法则进行比较，将比较结果符合预设法则的扫查回波数据线归为一区域缺陷；所述预设法则包括：将第n根扫查回波数据线的上端点的坐标值标记为a、下端点的坐标值标记为b，将第m根扫查回波数据线的上端点的坐标值标记为c、下端点的坐标值标记为d，若|a-预设阈值|≤c≤|a+预设阈值|且|b-预设阈值|≤d≤|b+预设阈值|，则第n根扫查回波数据线和第m根扫查回波数据线符合预设法则；
显示模块，用于显示相对应的提示信息。
9.根据权利要求8所述的超声波相控阵检测的装置，其特征在于，
其中，与所述一区域缺陷的最大波束回波能量对应的扫查回波数据点的深度为所述一区域缺陷的深度；
其中，所述的超声波相控阵检测的装置还包括确定区域缺陷类型模块，所述确定区域缺陷类型模块，用于确定所述一区域缺陷的最大波束回波能量对应的扫查回波数据点、角度线和所述角度线对应的角度；
以最大波束回波能量对应的扫查回波数据点为起点，若在增大所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至最大波束回波能量的1/2，且在减小所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至最大波束回波能量的1/2，则判断该一区域缺陷为一独立缺陷；
以最大波束回波能量对应的扫查回波数据点为起点，若在增大所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至大于所述最大波束回波能量的1/2后波束回波能量继续增加，且在减小所述角度的方向上波束回波能量逐步降低至大于所述最大波束回波能量的1/2后波束回波能量继续增加，则判断该一区域缺陷为一连续缺陷；
其中，所述的超声波相控阵检测的装置还包括确定独立缺陷高度和宽度模块，所述确定独立缺陷高度和宽度模块，用于将在增大所述角度的方向上波束回波能量为最大波束回波能量的1/2对应的扫查回波数据点标记为上沿扫查回波数据点，将在减小所述角度的方向上波束回波能量为最大波束回波能量的1/2对应的扫查回波数据点标记为下沿扫查回波数据点；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的纵向距离为所述一独立缺陷的高度；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的横向距离为所述一独立缺陷的宽度；
其中，所述的超声波相控阵检测的装置还包括确定连续缺陷高度和宽度模块，所述确定连续缺陷高度和宽度模块，用于将在增大所述角度的方向上所述波束回波能量继续增加至第一最强波束回波能量对应的扫查回波数据点标记为上沿扫查回波数据点，将在减小所述角度的方向上所述波束回波能量继续增加至第二最强波束回波能量对应的扫查回波数据点标记为下沿扫查回波数据点；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的纵向距离为所述一连续缺陷的高度；
所述上沿扫查回波数据点和下沿扫查回波数据点之间的横向距离为所述一连续缺陷的宽度。
10.根据权利要求9所述的超声波相控阵检测的装置，其特征在于，
其中，所述预设标准波束回波能量阈值为利用超声波相控阵波束对超声波探伤试块作扫查获得的波束回波能量的80％，所述预设间距阈值为0.01mm，所述预设阈值为1mm；
其中，所述每条角度线包括640、320或160个扫查回波数据点，所述角度线的条数＝|初始角度线对应的角度-终止角度线对应的角度|/角度分辨率。
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