CN113109444A - 一种熔接质量检测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种熔接质量检测方法及装置，该方法包括：获取利用超声波相控阵检测装置对熔接接头进行检测后生成的无损检测图像。根据无损检测图像，识别出熔接接头中熔接部的熔接面线以及熔接面线两侧的相变边界。之后，根据熔接面线与两侧的相变边界之间的间距进行熔接质量分析，即可获得质量分析结果。可见，实施本申请实施例，实现了对熔接接头的非破坏性检测，能够针对性地基于熔融区进行熔接质量分析，能够有效识别并分析熔融区缺陷，操作快捷方便。

Description

一种熔接质量检测方法及装置
技术领域
本申请涉及探伤检测技术领域，特别涉及一种熔接质量检测方法及装置。
背景技术
目前，熔接接头(比如热熔接头或电熔接头)广泛应用于城市燃气管道连接。由于熔接接头是通过管材熔融形成的，实践中发现，熔接接头容易存在杂质、气孔或结合不牢等缺陷，给管道的使用带来安全隐患，因此，如何准确检测熔接接头的质量仍是业界的重要课题。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种熔接质量检测方法及装置，能够实现对熔接接头的质量检测。
根据本申请的第一方面实施例的一种熔接质量检测方法，所述方法包括：
获取利用超声波相控阵检测装置对熔接接头进行检测后生成的无损检测图像；根据所述无损检测图像，识别出所述熔接接头中熔接部的熔接面线以及所述熔接面线两侧的相变边界；根据所述熔接面线与两侧的相变边界之间的间距进行熔接质量分析，获得质量分析结果。
根据本申请实施例的一种熔接质量检测方法，至少具有如下有益效果：
在本申请实施例中，先利用超声波相控阵检测装置对熔接接头进行无损检测，实现了对熔接接头的非破坏性检测，使得熔接接头中熔接部的熔接面线和熔接面线两侧的相变边界可在检测图像中成像。之后，根据两侧相变边界之间的间距，即可确定熔接接头的熔融区范围，从而针对性地基于熔融区进行熔接质量分析，能够有效识别并分析熔融区缺陷，操作快捷方便。
根据本申请的一些实施例，所述质量分析结果包括熔接参数缺陷；所述根据所述熔接面线与两侧的相变边界之间的间距进行热熔质量分析，获得质量分析结果，包括：
根据所述熔接面线与两侧的相变边界，求得所述熔接面线与两侧的相变边界之间的相变间距；
若所述相变间距不属于预设的间距范围，则确定熔接参数缺陷；其中，当所述相变间距小于所述间距范围对应的最小间距，所述熔接参数缺陷包括熔接温度过低、熔接压力过大以及熔接切换时间过长中的至少一种缺陷；当所述相变间距大于所述间距范围对应的最大间距，所述熔接参数缺陷包括熔接温度过高、熔接压力过小以及熔接切换时间过短中的至少一种缺陷。
根据本申请的一些实施例，所述熔接面线两侧的相变边界包括第一相变边界和第二相变边界；所述根据所述熔接面线与两侧的相变边界，求得所述熔接面线与两侧的相变边界之间的相变间距，包括：
在所述无损检测图像中，获取所述熔接面线在所述熔接接头的轴线方向上对应的第一竖直刻度、所述第一相变边界在所述轴线方向上对应的第二竖直刻度，以及所述第二相变边界在所述轴线方向上对应的第三竖直刻度；其中，所述轴线方向垂直于所述熔接面线；
根据所述第一竖直刻度与所述第二竖直刻度，求得所述熔接面线与所述第一相变边界之间的第一刻度差值，以及根据所述第一竖直刻度与所述第三竖直刻度，求得所述熔接面线与所述第二相变边界之间的第二刻度差值；
根据所述无损检测图像的刻度与实际尺寸的转换关系，对所述第一刻度差值和第二刻度差值进行取值转换，分别获得所述熔接面线与所述第一相变边界之间的第一相变间距，以及所述熔接面线与所述第二相变边界之间的第二相变间距。
根据本申请的一些实施例，所述无损检测图像包括多张检测图像；所述根据所述无损检测图像，识别出所述熔接接头中热熔部的熔接面线以及所述熔接面线两侧的相变边界，包括：
获取所述超声波相控阵检测装置获得每张检测图像时采用的扫查位姿数据；
根据每张检测图像对应的扫查位姿数据，将每张检测图像中的数据点代入到参考坐标系，以在所述参考坐标系中生成接头模型；
从所述接头模型中识别出熔接部的熔接面线以及所述熔接面线两侧的相变边界。
根据本申请的一些实施例，所述质量分析结果包括热熔参数缺陷；所述根据所述熔接面线与两侧的相变边界之间的间距进行熔接质量分析，获得质量分析结果，包括：
根据所述熔接面线与两侧的相变边界之间的间距，从所述接头模型中确定出熔接部模型；
根据所述熔接接头的结构尺寸特征，调用所述熔接接头匹配的标准试块模型，所述标准试块模型用于对所述熔接接头无损时的熔接部建模；
利用所述标准试块模型与所述熔接部模型进行比对；
若所述标准试块模型与所述熔接部模型之间的体积差大于预设体积，则确定熔接参数缺陷。
根据本申请的一些实施例，所述从所述接头模型中确定出熔接部模型之后，所述方法还包括：
利用不同缺陷类型对应的模拟反射体对所述熔接部模型中的数据点进行拟合，获得拟合成功的目标反射体；
根据所述目标反射体对应的缺陷类型，确定所述熔接部存在的目标缺陷类型，以及根据所述目标反射体的尺寸或数量特征，确定所述熔接部中目标缺陷类型对应的缺陷大小；
结合所述目标缺陷类型以及所述目标缺陷类型对应的缺陷大小进行熔接质量分析，获得对所述熔接部的内部缺陷定量结果。
根据本申请第二方面实施例的一种熔接质量检测装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取利用超声波相控阵检测装置对熔接接头进行检测后生成的无损检测图像；
识别模块，用于根据所述无损检测图像，识别出所述熔接接头中熔接部的熔接面线以及所述熔接面线两侧的相变边界；
分析模块，用于根据所述熔接面线与两侧的相变边界之间的间距进行熔接质量分析，获得质量分析结果。
根据本申请的一些实施例，质量分析结果包括熔接参数缺陷。所述分析模块，包括计算单元和分析单元，其中：
所述计算单元，用于根据所述熔接面线与两侧的相变边界，求得所述熔接面线与两侧的相变边界之间的相变间距；
所述分析单元，用于在所述相变间距不属于预设的间距范围时，确定熔接参数缺陷；其中，当所述相变间距小于所述间距范围对应的最小间距，所述熔接参数缺陷包括熔接温度过低、熔接压力过大以及熔接切换时间过长中的至少一种缺陷；当所述相变间距大于所述间距范围对应的最大间距，所述熔接参数缺陷包括熔接温度过高、熔接压力过小以及熔接切换时间过短中的至少一种缺陷。
根据本申请第三方面实施例的一种熔接质量检测装置，包括：
一个或多个存储器；
一个或多个处理器，用于执行存储在所述一个或多个存储器中的一个或多个计算机程序，还用于执行如本申请第一方面实施例所述的方法。
根据本申请第四方面实施例的一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如本申请第一方面实施例所述的方法。
根据本申请第五方面实施例的一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如本申请第一方面实施例所述的方法。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例所应用的一种系统示意图；
图2为本申请实施例公开的一种熔接质量检测方法的实施例示意图；
图3为本申请实施例中一种无损检测图像示意图；
图4为本申请实施例公开的另一种熔接质量检测方法的实施例示意图；
图5为本申请实施例公开的一种熔接质量检测装置的结构示意图；
图6为本申请实施例公开的另一种熔接质量检测装置的结构示意图。
附图标记：
超声波相控阵检测装置100、探头101、熔接接头110、熔接部120、熔接面121、第一相变面122、第二相变面123以及质量检测装置130。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本申请实施例公开一种熔接质量检测方法及装置，能够实现对熔接接头的质量检测。以下结合附图进行详细描述。
为了更好的理解本申请实施例公开的熔接质量检测方法，以下先对本申请实施例所应用的系统进行描述。
请参阅图1，图1为本申请实施例所应用的一种系统示意图。如图1所示，该系统包括超声波相控阵检测装置100、熔接接头110以及质量检测装置130。其中，熔接接头110可以是电熔接头或者热熔接头，不做具体限定。熔接接头110可以通过两段管道熔接形成，且熔接接头110上经过熔接的部位形成有熔接部120，熔接部120包括两段管道熔融后相贴合的熔接面121、熔接面两侧的相变面(包括相变面122和相变面123)以及熔接面121与两侧相变面之间形成的熔融区。超声波相控阵检测装置100用于对熔接接头110进行无损检测，质量检测装置130与超声波相控阵检测装置100可建立数据通信连接，且质量检测装置130用于从超声波相控阵检测装置100获得检测数据并进行数据处理。
在本申请实施例中，超声波相控阵检测装置100可以通过探头101将超声波以一定角度射入熔接接头110，当超声波遇到熔接部120处的反射体(比如介质界面、内部裂纹或分层等平面状缺陷)时发生反射或折射，则超声波相控阵检测装置100通过探头101接收反射或折射回来的超声波。基于此，超声波相控阵检测装置100可以将返回的超声波转换为电信号，获得检测数据，检测数据可用于反映返回的超声波有无、回波幅度以及回波范围等，以此对熔接部120中的缺陷进行定位和定量。超声波相控阵检测装置100还可以将检测数据发送给质量检测装置130，使得质量检测装置130根据检测数据生成对熔接部120的无损检测图像。
可以理解的是，根据超声波相控阵检测装置100采用的不同检测方式，探头的数量可以是一个、两个或是多个，不构成具体限定。
在本申请实施例中，当超声波相控阵检测装置100进行无损检测时，超声波相控阵检测装置100可以置于熔接接头110的侧部，使得探头101与熔接接头110的侧部截面贴合或平行(如图1所示)；或者，超声波相控阵检测装置100还可以置于熔接接头110的外管壁上任一位置处，且探头101朝向熔接接头110，对超声波相控阵检测装置100的检测位置不做具体限定。
在一种可选的实现方式中，探头101可设有按指定阵列类型排列的多个压电晶片阵元，指定阵列类型可以是线形、面形或者环形。超声波相控阵检测装置100通过不同时序控制各压电晶片阵元的激发(或接收)脉冲，从而控制多个压电晶片阵元相互干涉所形成超声波束的聚焦方向和焦点位置，能够增大检测范围。
在一些可选的实现方式中，超声波相控阵检测装置100上还可以设有位姿检测模块，位姿检测模块用于检测超声波相控阵检测装置100的位姿变化，比如探头101的朝向，或者超声波相控阵检测装置100的移动轨迹。位姿检测模块可以采用陀螺仪、三轴加速度计或三轴电子罗盘等姿态传感器，不做具体限定。可选的，位姿检测模块与质量检测装置130也可以建立数据通信连接。
应当理解的是，上述系统适用于本申请实施例公开的熔接质量检测方法。下面对本申请实施例所公开的熔接质量检测方法进行详细描述。
请参阅图2，图2为本申请实施例公开的一种熔接质量检测方法的实施例示意图。
201、获取利用超声波相控阵检测装置对熔接接头进行检测后生成的无损检测图像。
一些可选的实施方式中，在利用超声波相控阵检测装置对熔接接头进行检测的过程中，可以不断调整探头的工作频率或增益，直至基于超声波相控阵检测装置的检测数据所生成的图像中出现三根超声波信号线，此时确定无损检测图像。
请参阅图3，图3为本申请实施例中一种无损检测图像示意图。在一种实现方式中，如果超声波相控阵检测装置在检测过程中置于熔接接头110的侧部，且超声波相控阵检测装置的探头贴合或平行于熔接接头110的侧部截面，此时如图3所示，无损检测图像中x轴的水平刻度可用于指示超声波束的覆盖区域，y轴的竖直刻度可用于指示超声波从探头到反射体之间经过的距离。其中，超声波束的覆盖区域可大于或等于熔接接头110的宽度d，以保证检测范围的完整性。
202、根据无损检测图像，识别出熔接接头中熔接部的熔接面线以及熔接面线两侧的相变边界。
在本申请实施例中，以图3为例，可以从无损检测图像中识别出三根超声波信号线。基于此，可以将中间的超声波信号线确定为熔接面对应的熔接面线301，而将两侧的超声波信号线确定为两个相变面各自对应的相变边界302和相变边界303。
203、根据熔接面线与两侧的相变边界之间的间距进行熔接质量分析，获得质量分析结果。
在本申请实施例中，熔接质量分析的对象可以包括熔接工艺参数(比如熔接温度、熔接压力、冷却时间、增压时间和熔接切换时间等)、外观缺陷(比如卷边特征和错边量等)以及内部缺陷(比如孔洞、未熔合、裂纹和杂质等)，对此不做具体限定。
作为一种可选的实施方式，若质量分析结果包括熔接参数缺陷，则步骤203具体可以为：
根据熔接面线与两侧的相变边界，求得熔接面线与两侧的相变边界之间的相变间距。若相变间距不属于预设的间距范围，则确定熔接参数缺陷。具体的，当相变间距小于间距范围对应的最小间距，则熔接参数缺陷可以包括熔接温度过低、熔接压力过大以及熔接切换时间过长中的至少一种缺陷。当相变间距大于间距范围对应的最大间距，则熔接参数缺陷可以包括熔接温度过高、熔接压力过小以及熔接切换时间过短中的至少一种缺陷。
其中，预设的间距范围可以与熔接接头的结构及尺寸大小有关，且通过多次实验结果所确定。当熔接面线与两侧的相变边界之间的相变间距属于预设的间距范围，说明熔接部的尺寸满足质量要求。示例性的，假设预设的间距范围为10毫米至20毫米，如果熔接面线与相变边界之间的相变间距为8毫米，其小于间距范围对应的最小间距10毫米，或者，如果熔接面线与相变边界之间的相变间距为21毫米，其大于间距范围对应的最大间距20毫米，均可以说明存在熔接参数缺陷。
可选的，对熔接接头的检测数据可以包括返回的超声波束的声压，则在基于检测数据所生成的无损检测图像中，不同超声波束的声压表现为数据点的像素值。也就是说，无损检测图像中数据点的位置代表超声波束的反射位置，而数据点的像素值代表该超声波束的回波声压。具体的，超声波束的声压可以与像素值成正比关系。基于此，结合无损检测图像中各数据点的位置和像素值，可以进一步分析出缺陷结构，再结合缺陷结构确定更加准确的熔接参数缺陷。举例来说，如果相变间距小于间距范围对应的最小间距，同时还分析出熔接部存在未熔合结构，此时可以确定熔接参数缺陷为熔接温度过低。
可见，将熔接面线与两侧相变边界的间距与根据熔接接头所确定的间距范围相比较，能够针对性地基于熔接接头的熔融区范围进行熔接质量分析。
进一步的，作为一种可选的实施方式，熔接面线两侧的相变边界可以包括第一相变边界和第二相变边界，则根据熔接面线与两侧的相变边界，求得熔接面线与两侧的相变边界之间的相变间距，具体可以为：
首先，在无损检测图像中，获取熔接面线在熔接接头的轴线方向上对应的第一竖直刻度、第一相变边界在轴线方向上对应的第二竖直刻度以及第二相变边界在轴线方向上对应的第三竖直刻度。其中，轴线方向垂直于熔接面线。以图3为例，可以从无损检测图像中读取出熔接面线301的竖直刻度y1、第一相变边界302的竖直刻度y2以及第二相变边界303的竖直刻度y3。
之后，根据第一竖直刻度与第二竖直刻度，求得熔接面线与第一相变边界之间的第一刻度差值，以及根据第一竖直刻度与第三竖直刻度，求得熔接面线与第二相变边界之间的第二刻度差值。仍以图3为例，可求得第一刻度差值s1＝y1-y2，第二刻度差值s2＝y3-y1。
最后，根据无损检测图像的刻度与实际尺寸的转换关系，对第一刻度差值和第二刻度差值进行取值转换，获得熔接面线与第一相变边界之间的第一相变间距，以及熔接面线与第二相变边界之间的第二相变间距。其中，无损检测图像的刻度与实际尺寸的转换关系可以是预先标定的比例值，比如1:1.5；或者，该转换关系还可以满足：d÷熔接接头的实际宽度＝无损检测图像的刻度÷该刻度对应的实际尺寸，对此不做具体限定。
可见，基于熔接部的组成特征，从无损检测图像中识别出熔接面线与两侧相变边界的刻度差值，并将该刻度差值转换到实际尺寸，能够直接通过图像识别分析熔接部的尺寸，方便快捷。
可见，实施上述方法实施例，实现了对熔接接头的非破坏性检测，能够针对性地基于熔接接头的熔融区范围进行熔接质量分析，从而有效识别并分析熔融区缺陷，操作快捷方便。
请参阅图4，图4为本申请实施例公开的另一种熔接质量检测方法的实施例示意图。在图4所示的方法实施例中，无损检测图像包括多张检测图像。
401、获取利用超声波相控阵检测装置对熔接接头进行检测后生成的无损检测图像。
402、获取超声波相控阵检测装置获得每张检测图像时采用的扫查位姿数据。
在一种实现方式中，若超声波相控阵检测装置按照一定的路线轨迹移动，比如检测人员手持超声波相控阵检测装置沿着熔接面线的长度方向进行纵向检测，则可以利用设于超声波相控阵检测装置上的位姿检测模块获取超声波相控阵检测装置在检测过程中的扫查位姿数据。通过对扫查位姿数据与检测图像进行时间戳匹配，即可获得与每张检测图像对应的扫查位姿数据，能够智能化地将超声波相控阵检测装置的移动轨迹与检测图像相关联，便于多张检测图像的数据融合，又能够根据不同的检测需求灵活调整对熔接部的检测方向及角度，适用于多个重点部位检测的应用场合。
在另一种实现方式中，如果超声波相控阵检测装置在检测过程中未发生移动，还可以获取超声波相控阵检测装置获得每张检测图像时向多个压电晶片阵元输入的激发脉冲信息，由于激发脉冲信息与多个压电晶片阵元相互干涉所形成的扫查参数相关，因此根据激发脉冲信息可确定每张检测图像对应的扫查参数(包括但不限于超声波束的扫查方向和聚焦信息)，以作为扫查位姿数据。
403、根据每张检测图像对应的扫查位姿数据，将每张检测图像中的数据点代入到参考坐标系，以在参考坐标系中生成接头模型。
在本申请实施例中，参考坐标系可以为三维坐标系。可选的，可以根据超声波相控阵检测装置第一次检测时的初始位姿数据，确定参考坐标系的原点坐标O。之后，根据初始位姿数据和每张检测图像对应的扫查位姿数据，可以确定每张检测图像对应的转换参数，其中，转换参数可以包括外部参数和内部参数，内部参数可根据扫查位姿数据中的聚焦信息等扫查参数所确定，外部参数可根据扫查位姿数据中的扫查位姿相对于初始位姿数据中的初始位姿的变换关系所确定。基于此，利用转换参数对每张检测图像中数据点的坐标进行转换，获得转换后的坐标，即可在参考坐标系下将相应的数据代入到转换后的坐标处。示例性的，坐标转换公式可以为：
Figure BDA0002977099920000141
其中，
Figure BDA0002977099920000142
为检测图像中任一数据点的坐标矩阵，
Figure BDA0002977099920000143
为转换后的坐标矩阵，Zn为内部参数对应的矩阵，Zw为外部参数对应的矩阵。
最后，当多张检测图像中的数据点均代入到同一参考坐标系中，便生成熔接接头的接头模型。
404、从接头模型中识别出熔接部的熔接面线以及熔接面线两侧的相变边界。
本申请实施例中，步骤404具体可以为：根据熔接接头的结构尺寸特征，调用熔接接头匹配的标准接头模型。其中，熔接接头的结构尺寸特征可根据熔接接头的类型及型号所确定。标准接头模型用于基于参考坐标系的比例尺对熔接接头建模。进一步的，在接头模型的轴线方向上，依次获取接头模型中与标准接头模型的外表面相交的三组边界数据点，每组边界数据点均沿着接头模型对应的焊接方向排列。将各组边界沿焊接方向连接，即可生成熔接面线以及熔接面线两侧的相变边界。
405、根据熔接面线与两侧的相变边界之间的间距，从接头模型中确定出熔接部模型。
在本申请实施例中，根据熔接面线以及熔接面线两侧的相变边界，可以分别从熔接部模型中确定出熔接面以及熔接面两侧的相变面，而熔接面与任一相变面之间的间距可满足熔接面线与该相变面的相变边界之间的间距。因此，沿着两个相变面将接头模型分为三个部分，中间部分即分离出的熔接部模型。
406、根据熔接接头的结构尺寸特征，调用熔接接头匹配的标准试块模型。
在本申请实施例中，标准试块模型用于基于参考坐标的比例尺对熔接接头无损时的熔接部建模。
407、利用标准试块模型与熔接部模型进行比对。
408、若标准试块模型与熔接部模型之间的体积差大于预设体积，则确定熔接参数缺陷。
在本申请实施例中，预设体积可以与熔接接头的结构及尺寸大小有关，且通过多次实验结果所确定。具体来说，当标准试块模型与熔接部模型之间的体积差大于预设体积，且标准试块模型的体积大于熔接部模型的体积时，说明熔接部模型尺寸过小，熔接参数缺陷可以包括熔接温度过低、熔接压力过大以及熔接切换时间过长中的至少一种缺陷。当标准试块模型与熔接部模型之间的体积差小预设体积，且标准试块模型的体积小于熔接部模型的体积时，说明熔接部模型尺寸过大，熔接参数缺陷可以包括熔接温度过高、熔接压力过小以及熔接切换时间过短中的至少一种缺陷。
可见，实施上述步骤405至步骤408，将标准试块模型与实际的熔接部模型相比较，能够反映熔接部的体积缺陷，提高了分析熔接部尺寸质量的准确性，同时更加直观可读。
作为一种可选的实施方式，步骤405之后，还可以执行以下步骤：
首先，利用不同缺陷类型对应的模拟反射体对熔接部模型中的数据点进行拟合，获得拟合成功的目标反射体。其中，模拟反射体可以是用于表示不同类型反射体的结构形状的数据点模板(或建模模型)，比如气孔模板、缩孔模板、裂纹模板或杂质模板等。而拟合成功可以指：熔接部模型中存在一组数据点，该组数据点与目标反射体之间的拟合相关度达到预设相关度。
之后，根据目标反射体对应的缺陷类型，确定熔接部存在的目标缺陷类型，以及根据目标反射体的尺寸或数量特征，确定熔接部中目标缺陷类型对应的缺陷大小。示例性的，如果预设相关度为90％，气孔模板与熔接部模型中一组数据点的拟合相关度为92％，则可将气孔模板作为目标反射体，并确定熔接部存在气孔缺陷。进一步的，如果利用目标反射体对熔接部模型中的N(N为正整数)组数据点拟合成功，则熔接部存在N处气孔缺陷。此外，基于参考坐标系的比例尺，对拟合成功的目标反射体的尺寸进行比例转换，即可获得熔接部中相应缺陷类型的实际大小。
最后，结合目标缺陷类型以及目标缺陷类型对应的缺陷大小进行熔接质量分析，获得对熔接部的内部缺陷定量结果。可选的，内部缺陷定量结果可以包括熔接部中存在的目标缺陷类型以及目标缺陷类型对应的缺陷大小，还可以包括内部缺陷评分，内部缺陷评分越低，则熔接部的质量越高。其中，内部缺陷评分Score的计算公式可以为：
Figure BDA0002977099920000161
n为目标缺陷类型的数量，Ti为第i个目标缺陷类型对应的计算权重，Si为基于第i个目标缺陷类型的缺陷大小所确定的计算权重。
可见，基于熔接部模型的三维特性，利用模拟反射体可以快速识别出熔接部模型中存在的缺陷类型及缺陷大小，相对于二维图像识别，增大了缺陷检测范围，提高了缺陷检测的完整度和准确性。
可见，实施上述方法实施例，实现了对熔接接头的非破坏性检测，能够针对性地基于熔接接头的熔融区范围进行熔接质量分析，从而有效识别并分析熔融区缺陷，操作快捷方便；此外，还能够根据不同的检测需求灵活调整对熔接部的检测方向及角度，适用于多个重点部位检测的应用场合。
上述对本申请实施例中的熔接质量检测方法进行了说明，下面对本申请实施例中的熔接质量检测装置进行说明。
请参阅图5，图5为本申请实施例公开的一种熔接质量检测装置的结构示意图，包括：
获取模块501，用于获取利用超声波相控阵检测装置对熔接接头进行检测后生成的无损检测图像。
识别模块502，用于根据无损检测图像，识别出熔接接头中熔接部的熔接面线以及熔接面线两侧的相变边界。
分析模块503，用于根据熔接面线与两侧的相变边界之间的间距进行熔接质量分析，获得质量分析结果。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，质量分析结果包括熔接参数缺陷。分析模块503，包括计算单元和分析单元，计算单元用于根据熔接面线与两侧的相变边界，求得熔接面线与两侧的相变边界之间的相变间距。分析单元，用于在相变间距不属于预设的间距范围时，确定熔接参数缺陷；其中，当相变间距小于间距范围对应的最小间距，熔接参数缺陷包括熔接温度过低、熔接压力过大以及熔接切换时间过长中的至少一种缺陷；当相变间距大于间距范围对应的最大间距，熔接参数缺陷包括熔接温度过高、熔接压力过小以及熔接切换时间过短中的至少一种缺陷。
进一步的，作为一种可选的实施方式，熔接面线两侧的相变边界包括第一相变边界和第二相变边界。分析单元，具体用于在无损检测图像中，获取熔接面线在熔接接头的轴线方向上对应的第一竖直刻度、第一相变边界在轴线方向上对应的第二竖直刻度，以及第二相变边界在轴线方向上对应的第三竖直刻度，轴线方向垂直于熔接面线；根据第一竖直刻度与第二竖直刻度，求得熔接面线与所述第一相变边界之间的第一刻度差值，以及根据第一竖直刻度与第三竖直刻度，求得熔接面线与第二相变边界之间的第二刻度差值；以及，根据无损检测图像的刻度与实际尺寸的转换关系，对第一刻度差值和第二刻度差值进行取值转换，分别获得熔接面线与第一相变边界之间的第一相变间距，以及熔接面线与第二相变边界之间的第二相变间距。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，无损检测图像包括多张检测图像。识别模块502，包括获取单元、生成单元以及识别单元。获取单元，用于获取超声波相控阵检测装置获得每张检测图像时采用的扫查位姿数据。生成单元，用于根据每张检测图像对应的扫查位姿数据，将每张检测图像中的数据点代入到参考坐标系，以在参考坐标系中生成接头模型。识别单元，用于从接头模型中识别出熔接部的熔接面线以及熔接面线两侧的相变边界。
进一步的，作为一种可选的实施方式，质量分析结果包括热熔参数缺陷。分析模块503还用于根据熔接面线与两侧的相变边界之间的间距，从接头模型中确定出熔接部模型；根据熔接接头的结构尺寸特征，调用熔接接头匹配的标准试块模型，标准试块模型用于对熔接接头无损时的熔接部建模；利用标准试块模型与熔接部模型进行比对；若标准试块模型与熔接部模型之间的体积差大于预设体积，则确定熔接参数缺陷。
再进一步的，作为一种可选的实施方式，分析模块503，还用于在从接头模型中确定出熔接部模型之后，利用不同缺陷类型对应的模拟反射体对熔接部模型中的数据点进行拟合，获得拟合成功的目标反射体；根据目标反射体对应的缺陷类型，确定熔接部存在的目标缺陷类型，以及根据目标反射体的尺寸或数量特征，确定熔接部中目标缺陷类型对应的缺陷大小；以及，结合目标缺陷类型以及目标缺陷类型对应的缺陷大小进行熔接质量分析，获得对熔接部的内部缺陷定量结果。
需要说明的是，本实施例的具体实现过程可参见上述方法实施例所述的具体实现过程，在此不再叙述。
请参阅图6，图6是本申请实施例公开的另一种熔接质量检测装置的结构示意图，包括：
一个或多个存储器601；
一个或多个处理器602，用于执行存储在一个或多个存储器601中的一个或多个计算机程序，以执行上述各实施例中描述的方法。
需要说明的是，本实施例的具体实现过程可参见上述方法实施例所述的具体实现过程，在此不再叙述。
本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该计算机指令运行时使计算机执行上述方法实施例所描述的熔接质量检测方法。
本申请实施例还公开一种计算机程序产品，其中，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如以上各方法实施例中的方法的部分或全部步骤。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存储器(random access memory，RAM)、可编程只读存储器(programmable read-only memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read only memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(one-time programmable read only memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(electrically-erasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种熔接质量检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取利用超声波相控阵检测装置对熔接接头进行检测后生成的无损检测图像；
根据所述无损检测图像，识别出所述熔接接头中熔接部的熔接面线以及所述熔接面线两侧的相变边界；
根据所述熔接面线与两侧的相变边界之间的间距进行熔接质量分析，获得质量分析结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述质量分析结果包括熔接参数缺陷；所述根据所述熔接面线与两侧的相变边界之间的间距进行热熔质量分析，获得质量分析结果，包括：
根据所述熔接面线与两侧的相变边界，求得所述熔接面线与两侧的相变边界之间的相变间距；
若所述相变间距不属于预设的间距范围，则确定熔接参数缺陷；其中，当所述相变间距小于所述间距范围对应的最小间距，所述熔接参数缺陷包括熔接温度过低、熔接压力过大以及熔接切换时间过长中的至少一种缺陷；当所述相变间距大于所述间距范围对应的最大间距，所述熔接参数缺陷包括熔接温度过高、熔接压力过小以及熔接切换时间过短中的至少一种缺陷。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述熔接面线两侧的相变边界包括第一相变边界和第二相变边界；所述根据所述熔接面线与两侧的相变边界，求得所述熔接面线与两侧的相变边界之间的相变间距，包括：
在所述无损检测图像中，获取所述熔接面线在所述熔接接头的轴线方向上对应的第一竖直刻度、所述第一相变边界在所述轴线方向上对应的第二竖直刻度，以及所述第二相变边界在所述轴线方向上对应的第三竖直刻度；其中，所述轴线方向垂直于所述熔接面线；
根据所述第一竖直刻度与所述第二竖直刻度，求得所述熔接面线与所述第一相变边界之间的第一刻度差值，以及根据所述第一竖直刻度与所述第三竖直刻度，求得所述熔接面线与所述第二相变边界之间的第二刻度差值；
根据所述无损检测图像的刻度与实际尺寸的转换关系，对所述第一刻度差值和第二刻度差值进行取值转换，分别获得所述熔接面线与所述第一相变边界之间的第一相变间距，以及所述熔接面线与所述第二相变边界之间的第二相变间距。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述无损检测图像包括多张检测图像；所述根据所述无损检测图像，识别出所述熔接接头中热熔部的熔接面线以及所述熔接面线两侧的相变边界，包括：
获取所述超声波相控阵检测装置获得每张检测图像时采用的扫查位姿数据；
根据每张检测图像对应的扫查位姿数据，将每张检测图像中的数据点代入到参考坐标系，以在所述参考坐标系中生成接头模型；
从所述接头模型中识别出熔接部的熔接面线以及所述熔接面线两侧的相变边界。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述质量分析结果包括热熔参数缺陷；所述根据所述熔接面线与两侧的相变边界之间的间距进行熔接质量分析，获得质量分析结果，包括：
根据所述熔接面线与两侧的相变边界之间的间距，从所述接头模型中确定出熔接部模型；
根据所述熔接接头的结构尺寸特征，调用所述熔接接头匹配的标准试块模型，所述标准试块模型用于对所述熔接接头无损时的熔接部建模；
利用所述标准试块模型与所述熔接部模型进行比对；
若所述标准试块模型与所述熔接部模型之间的体积差大于预设体积，则确定熔接参数缺陷。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述从所述接头模型中确定出熔接部模型之后，所述方法还包括：
利用不同缺陷类型对应的模拟反射体对所述熔接部模型中的数据点进行拟合，获得拟合成功的目标反射体；
根据所述目标反射体对应的缺陷类型，确定所述熔接部存在的目标缺陷类型，以及根据所述目标反射体的尺寸或数量特征，确定所述熔接部中目标缺陷类型对应的缺陷大小；
结合所述目标缺陷类型以及所述目标缺陷类型对应的缺陷大小进行熔接质量分析，获得对所述熔接部的内部缺陷定量结果。
7.一种熔接质量检测装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取利用超声波相控阵检测装置对熔接接头进行检测后生成的无损检测图像；
识别模块，用于根据所述无损检测图像，识别出所述熔接接头中熔接部的熔接面线以及所述熔接面线两侧的相变边界；
分析模块，用于根据所述熔接面线与两侧的相变边界之间的间距进行熔接质量分析，获得质量分析结果。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，质量分析结果包括熔接参数缺陷；所述分析模块，包括计算单元和分析单元，其中：
所述计算单元，用于根据所述熔接面线与两侧的相变边界，求得所述熔接面线与两侧的相变边界之间的相变间距；
所述分析单元，用于在所述相变间距不属于预设的间距范围时，确定熔接参数缺陷；其中，当所述相变间距小于所述间距范围对应的最小间距，所述熔接参数缺陷包括熔接温度过低、熔接压力过大以及熔接切换时间过长中的至少一种缺陷；当所述相变间距大于所述间距范围对应的最大间距，所述熔接参数缺陷包括熔接温度过高、熔接压力过小以及熔接切换时间过短中的至少一种缺陷。
9.一种熔接质量检测装置，其特征在于，所述装置包括：
一个或多个存储器；
一个或多个处理器，用于执行存储在所述一个或多个存储器中的一个或多个计算机程序，还用于执行如权利要求1至6任意一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至6任意一项所述的方法。
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