CN117214299A - 用于焊接检测的方法、装置、系统、电子设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种用于焊接检测的方法、装置、系统、电子设备及介质。用于焊接检测的方法包括：使信号发生器向待测样品发射超声信号，所述待测样品具有焊接接头；接收从所述待测样品返回的回波信号，所述回波信号为所发射的超声信号在所述待测样品处反射的信号；以及基于所接收的回波信号，确定所述待测样品的焊接接头是否存在缺陷。

Description

用于焊接检测的方法、装置、系统、电子设备及介质

技术领域

本申请涉及测试技术领域，尤其涉及一种用于焊接检测的方法、装置、系统、电子设备以及计算机可读存储介质。

背景技术

节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。

电池的极耳与转接片之间的连接通常采用超声波焊接技术。例如，在振动频率20kHz的超声波下，铜箔或铝箔极耳发生去氧化、屈服强度降低，最终与铜或铝转接片生成界面合金中间相，进而实现极耳与转接片的同质接头固相焊接。为了避免焊接不良而导致电池中过流不足与热失控等问题，需要对电池中的焊接接头进行检测。

发明内容

本申请旨在至少解决背景技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提供一种用于焊接检测的方法、装置、系统、电子设备以及计算机可读存储介质，以改善相关技术中的问题。

本申请第一方面的实施例提供一种用于焊接检测的方法，包括：使信号发生器向待测样品发射超声信号，所述待测样品具有焊接接头；接收从所述待测样品返回的回波信号，所述回波信号为所发射的超声信号在所述待测样品处反射的信号；以及基于所接收的回波信号，确定所述待测样品的焊接接头是否存在缺陷。

本申请实施例的技术方案中，通过向待测样品发射超声信号并接收在待测样品处返回的回波信号，以基于回波信号检测待测样品的焊接接头是否存在缺陷，从而可以简单、准确且高效地识别焊接接头的缺陷。上述实施例基于焊接接头的固有声学信号特征（例如，超声通过内部存在空气空穴的焊接接头将发生反射，相应地回波信号相对较强，而超声通过正常焊接接头将直接穿透，相应地回波信号相对较弱），检测焊接接头是否存在缺陷，由此实现了简单高效、成本低、准确性高的检测方法。

在一些实施例中，基于所接收的回波信号，确定所述待测样品的焊接接头是否存在缺陷包括：基于所接收的回波信号，确定所述回波信号中从所述焊接接头返回的部分的振幅是否发生突变；以及响应于所述回波信号中从所述焊接接头返回的部分的振幅发生突变，确定所述待测样品的焊接接头存在缺陷。上述实施方式实现了基于焊接接头的回波信号是否发生突变来确定检测焊接接头是否存在缺陷，提高了焊接缺陷检测的简单高效性。

在一些实施例中，基于所接收的回波信号，确定所述待测样品的焊接接头是否存在缺陷包括：基于所接收的回波信号，确定所述回波信号的强度分布；基于所述强度分布，确定所述焊接接头的质量指标参数；以及响应于所述质量指标参数小于或等于预设阈值，确定所述待测样品的焊接接头存在缺陷。上述实施方式基于焊接接头的回波信号的强度分布来确定质量指标参数，通过量化性的参数来确定焊接接头是否存在缺陷，从而提高了焊接缺陷检测的准确性。

在一些实施例中，所述质量指标参数包括所述焊接接头中除所述缺陷之外的部分的面积与所述焊接接头的总面积之间的比值。上述实施方式通过量化性的参数来确定焊接接头是否存在缺陷，从而提高了焊接缺陷检测的准确性。

在一些实施例中，使信号发生器向待测样品发射超声信号包括：响应于所述待测样品位于传导介质中，使信号发生器经由所述传导介质向所述待测样品发射所述超声信号。上述实施方式实现了通过附加的传导介质传递超声信号，以便于提高超声信号传递到待测样品，从而提高利用超声信号进行焊接缺陷检测的效率和准确性。

在一些实施例中，超声在所述传导介质中的衰减系数小于所述超声在空气中的衰减系数。上述实施方式利用衰减系数较小的传导介质提供超声传输通道，从而减小超声传输过程中的损失，提高到达待测样品处的超声信号的强度，以便提高对于焊接缺陷的识别度。

在一些实施例中，所述传导介质包括水介质、或油介质中的至少一者。上述实施方式利用衰减系数较小的传导介质提供超声传输通道，从而减小超声传输过程中的损失，提高到达待测样品处的超声信号的强度，以便提高对于焊接缺陷的识别度。此外，使用水介质作为传导介质可以便于后续对浸入水介质中的待测样品的清洁。

在一些实施例中，响应于所述待测样品离开所述传导介质，使清洁装置对所述待测样品进行清洁。上述实施方式可以避免传导介质对待测样品后续工序或者使用产生影响。

在一些实施例中，所述待测样品包括至少两个电芯、至少一个转接片以及所述至少两个电芯的极耳与所述至少一个转接片之间的焊接接头，并且使信号发生器向待测样品发射超声信号包括：响应于所述待测样品的至少两个电芯叠合在一起，使信号发生器向待测样品发射超声信号。上述实施方式通过将电芯进行合芯，可以一次进行多个焊接接头的检测，从而提高焊接缺陷检测的效率。

本申请第二方面的实施例提供了一种用于焊接检测的装置，包括：发射模块，所述发射模块被配置为使信号发生器向待测样品发射超声信号，所述待测样品具有焊接接头；接收模块，所述接收模块被配置为接收从所述待测样品返回的回波信号，所述回波信号为所发射的超声信号在所述待测样品处反射的信号；以及确定模块，所述确定模块被配置为基于所接收的回波信号，确定所述待测样品的焊接接头是否存在缺陷。该实施例方案可以获得与前述方法相同的技术效果。

本申请第二方面的实施例提供了一种电子设备，包括至少一个处理器以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执根据本公开的方法。该实施例方案可以获得与前述方法相同的技术效果。

本申请第三方面的实施例提供了一种用于焊接检测的系统，包括：信号发生器，所述信号发生器用于向待测样品发射超声信号；接收探头，所述接收探头用于接收从所述待测样品返回的回波信号；以及根据本公开的装置或根据本公开的电子设备，所述装置或所述电子设备与所述信号发生器和所述接收探头相连接。该实施例方案可以获得与前述方法相同的技术效果。

在一些实施例中，所述接收探头位于所述信号发生器的背离所述待测样品的一侧。上述实施方式可以避免接收探头对信号发生器向待测样品发射超声信号产生影响。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图；

图2为本申请一些实施例的电池的分解结构示意图；

图3为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图；

图4为本申请一些实施例用于焊接检测的方法的流程示意图；

图5为本申请一些实施例中的正常的焊接接头和具有缺陷的焊接接头的示意图；

图6为本申请一些实施例的基于回波信号的焊接检测原理的示意图；

图7为本申请一些实施例的电芯和转接片的结构示意图；

图8为图7中的电芯和转接片的俯视图；

图9为本申请另一些实施例的用于焊接检测的方法的流程示意图；

图10为本申请一些实施例的焊接检测的结果的示意图；

图11为本申请一些实施例的用于焊接检测的装置的结构框图；以及

图12为本申请一些实施例的用于焊接检测的系统的示意图。

附图标记说明：

车辆1000；

电池100，控制器200，马达300；

箱体10，第一部分11，第二部分12；

电池单体20，端盖21，电极端子21a，壳体22，电芯组件23，极耳23a；

正常的第一焊接接头510，正常的第二焊接接头630a，具有缺陷的第一焊接接头520，具有缺陷的第二焊接接头630b；

正常的样品A，具有缺陷的样品B，第一待测样品700，第二待测样品800；

第一电芯610a，第二电芯610b，第三电芯710，第一极耳611a，第二极耳611b，第三极耳711，第一转接片620a，第二转接片620b，第三转接片712；焊接接头 730；

连接焊接面 631a；

第一空穴521，第二空穴631b；

用于焊接检测的系统 1200，信号发生器 1210，接收探头 1220，传导介质 1230，清洁装置 1240，间隔件 1250，信号线 1260。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是至少两个以上（包括至少两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是至少两个元件内部的连通或至少两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

在相关技术中，存在采用拉伸破坏性实验来对例如电芯的极耳与转接片的焊接接头进行抽检监控。这种方法需要较多的人力和时间投入，并且测试误差较大。此外，抽检存在时间滞后性，并且针对PPM量级缺陷（如虚焊与裂纹等）难以有效识别，从而导致电芯成组产品过流不足与热失控等问题。此外，相关技术中，还存在对穿透焊接接头后的超声波信号进行采集，然后基于穿透后的超声信号的特征对焊接缺陷进行检测。例如，在放置焊接工件的底座上设置振动传感器，以采集穿透焊接接头后的超声波信号所引发的底座的振动信号。这种方法由于超声波信号频率较高，因而底座的高频振动容易导致传感器的脱落与损坏，由此增加生产成本。另外，环境振动噪音信号的影响较大，从而导致检测的准确性低，批次样品缺陷难以有效识别等问题。又例如，获取穿透焊接接头后的超声波信号的强度分布，并将其与现有的正常焊接样本的超声波信号的强度分布进行对比，以确定焊接接头是否存在缺陷。这种方法较为复杂、效率较低。

有鉴于此，本公开提出了一种用于焊接检测的方法。通过向待测样品发射超声信号并接收在待测样品处返回的回波信号，以基于回波信号检测待测样品的焊接接头是否存在缺陷，从而可以简单、准确且高效地识别焊接接头的缺陷。

本申请所提供实施例可用于各种电池（例如，动力电池或储能电池，又例如，方壳电池、圆柱电池或者软包电池等）内的各个部件的焊接接头的缺陷检测中。此外，本申请所提供的实施例也可用于除电池外的其他设备或装置或部件的焊接接头的缺陷检测中。

以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。

请参照图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的电池的分解结构示意图。电池100包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于为电池单体20提供容纳空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构，第一部分11可以为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开口侧，以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间；第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然，第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在电池100中，电池单体20可以是多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内；当然，电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式，多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体10内。电池100还可以包括其他结构，例如，该电池100还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体20之间的电连接。

其中，每个电池单体20可以为二次电池或一次电池；还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

请参照图3，图3为本申请一些实施例提供的电池单体的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3，电池单体20包括有端盖21、壳体22、电芯组件23以及其他的功能性部件。

端盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地，端盖21可以由具有一定硬度和强度的材质（如铝合金）制成，这样，端盖21在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体20能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖21上可以设置有如电极端子21a等的功能性部件。电极端子21a可以用于与电芯组件23电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中，端盖21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖21的材质也可以是多种的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等。在一些实施例中，在端盖21的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。

壳体22是用于配合端盖21以形成电池单体20的内部环境的组件，其中，形成的内部环境可以用于容纳电芯组件23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖21可以是独立的部件，可以于壳体22上设置开口，通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地，也可以使端盖21和壳体22一体化，具体地，端盖21和壳体22可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体22的内部时，再使端盖21盖合壳体22。壳体22可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，壳体22的形状可以根据电芯组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等。

电芯组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电芯组件23。电芯组件23主要由正极片（即，阳极极片）和负极片（即，阴极极片）卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电芯组件的主体部，正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳23a。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳23a连接电极端子以形成电流回路。

本申请实施例提供了一种用于焊接检测的方法。如图4所示，方法4000可包括：步骤S401、使信号发生器向待测样品发射超声信号，待测样品具有焊接接头；步骤S402、接收从待测样品返回的回波信号，回波信号为所发射的超声信号在待测样品处反射的信号；以及步骤S403、基于所接收的回波信号，确定待测样品的焊接接头是否存在缺陷。

信号发生器可以指能够发射超声信号的装置，例如，相控阵、超声波电源等。在信号发生器为相控阵的情况下，可以通过相控阵探头来接收回波信号。在此应理解，也可以通过其他超声波接收装置来接收回波信号。

待测样品可以包括电池中的需要进行焊接的部件，例如，电芯的极耳和转接片等。替代地，待测样品也可以包括其他的设备或装置中需要进行焊接的部件。形成焊接接头的焊接可以包括激光焊、超声波焊或摩擦焊等中的一者或多者。焊接接头是指用焊接方法连接的接头，主要起到连接和传递力的作用，焊接接头由焊缝、熔合区和热影响区三部分组成。焊接接头的缺陷可以包括虚焊缺陷，具体地表现为焊接接头内部存在空穴、裂纹、缝隙等问题。在焊接接头良好的情况下，焊接界面均匀致密，接头内部无空穴等，例如图5中所示的正常的第一焊接接头510。超声信号在良好的焊接接头处可以直接穿透，其反射的回波信号的强度较弱，也即回波信号的幅值较小。而在焊接接头具有缺陷的情况下，焊接接头内存在空穴、裂纹、缝隙等问题，例如图5中所示的具有缺陷的第一焊接接头520中的空穴（即，第一空穴521）。超声信号在焊接接头内的空穴、裂纹、缝隙等处会反射回来，其反射的回波信号的强度突然变大，也即回波信号的幅值突然变大（突变）。

超声信号是指频率范围在20000Hz以上的声波信号。在一些示例中，超声信号可以为5MHz至35MHz范围内的超声信号，以便确保回波信号足够大，增加对焊接缺陷的识别性。回波信号是指所发射的超声信号在待测样品发生反射后所返回的信号，例如，图6中的回波信号（例如，第一回波信号h1和第二回波信号h2）。

下面通过图6描述上述实施例中的基于焊接接头的固有声学信号特征进行焊接缺陷检测的原理。如图6所示，正常的待测样品A可包括电芯（即，第一电芯610a）的极耳（即，第一极耳611a）、转接片（即，第一转接片620a）以及连接极耳（即，第一极耳611a）和转接片（即，第一转接片620a）的正常的第二焊接接头630a（具有连续的焊接面631a）。具有缺陷的样品B可包括电芯（即，第二电芯610b）的极耳（即，第二极耳611b）、转接片（即，第二转接片620b）以及连接极耳（即，第二极耳611b）和转接片（即，第二转接片620b）的具有缺陷（即，空穴（即，第二空穴631b））的第二焊接接头630b。针对正常的待测样品A，超声波在极耳（即，第一极耳611a）和转接片（即，第一转接片620a）之间的缝隙处被反射产生第一回波信号h1（极耳（即，第一极耳611a）和转接片（即，第一转接片620a）没有进行焊接具有一定间隙），该第一回波信号h1的第一振幅z1较大，而超声波在正常的第二焊接接头630a处直接穿透过去，例如，透射的第一超声波c1所示，因而此处的回波信号的第二振幅z2较小或者没有回波信号。针对具有缺陷的样品B，超声波在极耳（即，第二极耳611b）和转接片（即，第二转接片620b）之间的缝隙产生第一回波信号h1，该第一回波信号h1的第一振幅z1较大，并且超声波在具有缺陷的第二焊接接头630b的正常连接处直接穿透过去，例如，透射的第二超声波c2，其具有第二振幅z2，而超声波在第二焊接接头630b的空穴（即，第二空穴631b）处被反射产生第二回波信号h2，该第二回波信号h2的出现使得来自焊接接头处的回波信号的幅值z3突然增强较多（相对于正常连接处的第二振幅z2），即发生突变。因而可以基于焊接接头的回波信号特征来对焊接接头的缺陷进行检测。

上述实施例基于焊接接头的固有声学信号特征，检测焊接接头是否存在缺陷，由此实现了简单高效、成本低、准确性高的检测方法。

根据本申请的一些实施例，步骤S403、基于所接收的回波信号，确定待测样品的焊接接头是否存在缺陷包括：基于所接收的回波信号，确定回波信号中从焊接接头返回的部分的振幅是否发生突变；以及响应于回波信号中从焊接接头返回的部分的振幅发生突变，确定待测样品的焊接接头存在缺陷。

如上所述，超声波在焊接接头的缺陷位置（例如，空穴等所在的位置）处反射的回波信号的幅值将发生突变。因而可以基于所接收的回波信号的幅值是否存在突变的情况来判断待测样品的焊接接头处是否存在缺陷。在一些示例中，可以将回波信号的幅值相较于正常情况发生变化认定为发生突变。替代地，也可以将回波信号的幅值相较于正常情况发生大于预设程度的变化认定为发生突变。

上述实施方式实现了基于焊接接头的回波信号是否发生突变来确定检测焊接接头是否存在缺陷，提高了焊接缺陷检测的简单高效性。

根据本申请的一些实施例，步骤S403、基于所接收的回波信号，确定待测样品的焊接接头是否存在缺陷包括：基于所接收的回波信号，确定回波信号的强度分布；基于强度分布，确定焊接接头的质量指标参数；以及响应于质量指标参数小于或等于预设阈值，确定待测样品的焊接接头存在缺陷。

在一些示例中，可以基于所接收的回波信号的强度获得该回波信号的强度分布图像，例如图10所示。基于强度分布图像，即可确定焊接接头的质量指标参数。质量指标参数可以例如包括焊接接头中除缺陷之外（即，不存在缺陷）的部分的面积与焊接接头的总面积之间的比值、焊接接头中具有缺陷的部分的面积与焊接接头的总面积之间的比值、焊接接头中不存在缺陷的部分的面积与焊接接头的总面积之间的差值等可以用于表征焊接接头的缺陷情况的指标参数。其中，在质量指标参数包括焊接接头中除缺陷之外的部分的面积与焊接接头的总面积之间的比值的情况下，质量指标参数可以用钎着率来表示，其通常表示为如下：

其中，为钎着率，/>焊接接头切面实体面积（即，焊接接头中除缺陷之外、即，不存在缺陷的部分的面积），/>焊接接头切面总面积（即，焊接接头的总面积）。

预设阈值可以根据需要或者根据实验结果进行设定。在质量指标参数包括焊接接头中不存在缺陷的部分的面积与焊接接头的总面积之间的比值的情况下，预设阈值可以设定为约70%。

上述实施方式基于焊接接头的回波信号的强度分布来确定质量指标参数，通过量化性的参数来确定焊接接头是否存在缺陷，从而提高了焊接缺陷检测的准确性。

根据本申请的一些实施例，质量指标参数包括焊接接头中不存在缺陷的部分的面积与焊接接头的总面积之间的比值。

如上所述，质量指标参数可以用钎着率来表示。

上述实施方式通过量化性的参数来确定焊接接头是否存在缺陷，从而提高了焊接缺陷检测的准确性。

根据本申请的一些实施例，步骤S401、使信号发生器向待测样品发射超声信号包括：响应于待测样品位于传导介质中，使信号发生器经由传导介质向待测样品发射超声信号。

也就是说，可以将待测样品放置于预设的传导介质中，以使得信号发生器所发射的超声信号通过传导介质后传递给待测样品。在本文中，传导介质是指除了正常环境中的空气外的附加的传导介质，其可以是气体、液体等。在传导介质为气体时，其可以是特定种类的气体。在传导介质为液体时，其可以是水或者油等。

可以将待测样品的焊接接头浸入传导介质中1~2mm，以避免传导介质接触电芯的表面。焊接接头在传导介质中可以静置0.1s~1s（该数值的设定与信号发生器激发超声至接收探头探测回波信号的时间＜10ms相关联）。

上述实施方式实现了通过附加的传导介质传递超声信号，以便于提高超声信号传递到待测样品，从而提高利用超声信号进行焊接缺陷检测的效率和准确性。

根据本申请的一些实施例，超声在传导介质中的衰减系数小于超声在空气中的衰减系数。

其中，衰减系数表征了声波穿透材料体积的难易程度。较大的衰减系数值表示声波在通过给定介质时发生损耗，而较小的值表示介质对声波损耗的影响很小。也就是说，可以选择针对超声波的衰减系数较小的介质（例如，水或者油等）作为传导介质。

上述实施方式利用衰减系数较小的传导介质提供超声传输通道，从而减小超声传输过程中的损失，提高到达待测样品处的超声信号的强度，以便提高对于焊接缺陷的识别度。

根据本申请的一些实施例，传导介质包括水介质、或油介质中的至少一者。

其中，使用水介质作为传导介质可以便于后续对浸入水介质中的待测样品的清洁。水介质可以是去离子水等。

上述实施方式利用衰减系数较小的传导介质提供超声传输通道，从而减小超声传输过程中的损失，提高到达待测样品处的超声信号的强度，以便提高对于焊接缺陷的识别度。

根据本申请的一些实施例，响应于待测样品离开传导介质，使清洁装置对待测样品进行清洁。

由于要将待测样品放置于传导介质中，为了避免传导介质污染或损害待测样品，可以使用清洁装置对检测完的待测样品进行清洁。在传导介质为水介质的情况下，清洁装置可以是干燥装置以去除待测样品上的水分，防止电芯水含量超标及降低水分对后工序焊接性能影响。干燥装置可例如为风刀等。在一些示例中，可以设置风刀风速20~50mm/s，出风气体成分为干燥洁净空气或氮气，气体温度40~80℃，样品停留时间1~5s。在此应理解，干燥装置的上述参数以及气体的种类可以根据需要设定为其他值。

上述实施方式可以避免传导介质对待测样品后续工序或者使用产生影响。

根据本申请的一些实施例，待测样品包括至少两个电芯、至少一个转接片以及至少两个电芯的极耳与至少一个转接片之间的焊接接头，并且步骤S401、使信号发生器向待测样品发射超声信号包括：响应于待测样品的至少两个电芯叠合在一起，使信号发生器向待测样品发射超声信号。

如图7和图8所示，待测样品（即，第一待测样品700）包括两个电芯（即，第三电芯710）、一个转接片（即，第三转接片712）以及两个电芯（即，第三电芯710）的极耳（即，第三极耳711）与转接片（即，第三转接片712）之间的两个焊接接头730。在此应理解，虽然图中示出了两个电芯、一个转接片，但是也可以根据需要设置其他数量的电芯和转接片。在上述情况下，可以将两个电芯叠合在一起（即，合芯），然后再将叠合后的电芯放置到传导介质中用以超声检测。

上述实施方式通过将电芯进行合芯，可以一次进行多个焊接接头的检测，从而提高焊接缺陷检测的效率。

如图9所示，本申请一些实施例提供的用于焊接检测的方法9000，包括以下步骤S901至步骤S906。

在步骤S901，响应于待测样品的至少两个电芯叠合在一起并且待测样品位于传导介质中，使信号发生器经由传导介质向待测样品发射超声信号，待测样品具有通过超声波焊形成的焊接接头，传导介质包括水介质。

在步骤S902，接收从待测样品返回的回波信号，回波信号为所发射的超声信号在待测样品处反射的信号。

在步骤S903，基于所接收的回波信号，确定回波信号的强度分布。

在步骤S904，基于强度分布，确定焊接接头的质量指标参数。

在步骤S905，响应于质量指标参数小于或等于预设阈值，确定待测样品的焊接接头存在缺陷，质量指标参数包括焊接接头中不存在缺陷的部分的面积与焊接接头的总面积之间的比值。

步骤S906，响应于待测样品离开传导介质，使干燥装置对待测样品进行干燥。

上述方法9000中的各个步骤与方法4000中的相应的步骤的特征相同。为了简洁起见，在此不再赘述。

图10示出了针对多对正常的焊接接头样品和具有缺陷的焊接接头样品执行上述方法9000所获得的结果的示意图。其中，电芯的极耳与转接片可采用超声波焊接，形成焊接接头；电芯叠合在一起后，将焊接接头浸入水介质中1.5mm，可停留时间0.5s，利用相控阵作为信号发生器激发超声信号，超声信号的频率设定为15MHz；干燥装置可设置风速30m/s，出风气体使用60℃氮气，待测样品停留时间3s，进行水分去除。基于图10中的五对正常的焊接接头样品Ya1、Ya2、Ya3、Ya4、Ya5和具有缺陷的焊接接头样品Yb1、Yb2、Yb3、Yb4、Yb5各自的强度分布图像，可以得到下表1中的钎着率。

从表1可见，正常的焊接接头样品Ya1、Ya2、Ya3、Ya4、Ya5具有较高的钎着率，均高于70%。高于70%的钎着率表明对应的焊接接头样品的焊接接头中不存在缺陷的部分的面积与焊接接头的总面积之间的比值较高，也即，焊接接头焊接的比较实，较少存在空气空穴等缺陷的情况。具有缺陷的焊接接头样品Yb1、Yb2、Yb3、Yb4、Yb5具有较低的钎着率，均低于70%。低于70%的钎着率表明对应的焊接接头样品的焊接接头中不存在缺陷的部分的面积与焊接接头的总面积之间的比值较低，也即，焊接接头中较多地存在空气空穴等缺陷，存在虚焊不良。

此外，从表1中的结果中可以看到正常的焊接接头样品Ya1、Ya2、Ya3、Ya4、Ya5通过执行本公开的焊接检测方法均获得了高于70%的钎着率的检测结果，而具有缺陷的焊接接头样品Yb1、Yb2、Yb3、Yb4、Yb5通过执行本公开的焊接检测方法均获得了低于70 %的检测结果。可见，本公开的焊接检测方法可以对于焊接接头的缺陷可以获得较为稳定的钎着率，也即获得较为稳定的检测结果，从而实现较为准确地检测焊接接头是否存在缺陷，具备简单高效、成本低、准确性高等特点。

本申请的实施例还提供了一种用于焊接检测的装置。如图11所示，装置1100可包括：发射模块1101，发射模块被配置为使信号发生器向待测样品发射超声信号，待测样品具有焊接接头；接收模块1102，接收模块被配置为接收从待测样品返回的回波信号，回波信号为所发射的超声信号在待测样品处反射的信号；以及确定模块1103，确定模块被配置为基于所接收的回波信号，确定待测样品的焊接接头是否存在缺陷。

应当理解，图11中所示装置1100的各个模块可以与参考图4描述的方法4000或图9中描述的方法9000中的各个步骤相对应。

由此，上面针对方法4000或9000描述的操作、特征和优点同样适用于装置1100及其包括的模块。为了简洁起见，某些操作、特征和优点在此不再赘述。

根据本申请的实施例提供了电子设备，包括至少一个处理器以及与至少一个处理器通信连接的存储器，其中，存储器存储有能够被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执根据本公开的方法。

该实施例方案可以获得与前述方法4000或9000相同的技术效果。

根据本申请的实施例还提供了一种用于焊接检测的系统。如图12所示，系统1200可包括：信号发生器1210，信号发生器1210用于向待测样品发射超声信号；接收探头1220，接收探头1220用于接收从待测样品（即，第二待测样品800）返回的回波信号；以及根据本公开的装置1100或根据本公开的电子设备，装置或电子设备与信号发生器1210和接收探头1220相连接。

其中，信号发生器可以指能够发射超声信号的装置，例如，相控阵、超声波电源等。在信号发生器为相控阵的情况下，接收探头可以指相控阵探头来接收回波信号。在此应理解，也可以通过其他超声波接收装置来接收回波信号。装置或电子设备可以通过信号线1260与信号发生器1210和接收探头1220相连接。

在此应理解，上述系统1200可以用于执行图4中所描述的方法4000或9000。待测样品（即，第二待测样品800）、超声信号、回波信号的特征与图4中所描述的待测样品、超声信号、回波信号的特征相同，为了简洁起见，在此不再详述。

该实施例方案可以获得与前述方法4000或9000相同的技术效果。

根据本申请的一些实施例，接收探头1220位于信号发生器1210的背离待测样品（即，第二待测样品800）的一侧。

上述实施方式可以避免接收探头对信号发生器向待测样品发射超声信号产生影响。

替代地，接收探头也可以位于信号发生器与待测样品之间。

根据本申请的一些实施例，系统1200还包括传导介质1230，传导介质用于将信号发生器1210发射的超声信号传递至待测样品（即，第二待测样品800）。

可以将待测样品的焊接接头浸入传导介质中1~2mm，静置0.1~1s（其与信号发生器激发超声至接收探头探测回波信号的时间＜10ms相关联）。

上述传导介质的特征与图4中所描述的传导介质的特征相同，为了简洁起见，在此不再详述。

上述实施方式实现了通过附加的传导介质传递超声信号，以便于提高超声信号传递到待测样品，从而提高利用超声信号进行焊接缺陷检测的效率和准确性。

根据本申请的一些实施例，超声在传导介质中的衰减系数小于超声在空气中的衰减系数。

上述传导介质、衰减系数的特征与图4中所描述的传导介质、衰减系数的特征相同，为了简洁起见，在此不再详述。

上述实施方式利用衰减系数较小的传导介质提供超声传输通道，从而减小超声传输过程中的损失，提高到达待测样品处的超声信号的强度，以便提高对于焊接缺陷的识别度。

根据本申请的一些实施例，传导介质包括水介质、或油介质中的至少一者。

上述水介质的特征与图4中所描述的水介质的特征相同，为了简洁起见，在此不再详述。

上述实施方式利用衰减系数较小的传导介质提供超声传输通道，从而减小超声传输过程中的损失，提高到达待测样品处的超声信号的强度，以便提高对于焊接缺陷的识别度。此外，使用水介质作为传导介质可以便于后续对浸入水介质中的待测样品的清洁。

根据本申请的一些实施例，系统1200还包括清洁装置1240，清洁装置用于对离开传导介质的待测样品进行清洁。

清洁装置1240可以设置在传导介质上方，以便在待测样品离开传导介质后马上就可以进行清洁。清洁装置的其他特征与图4中所描述的清洁装置的特征相同，为了简洁起见，在此不再详述。

上述实施方式可以避免传导介质对待测样品后续工序或者使用产生影响。

根据本申请的一些实施例，系统1200还包括间隔件1250，间隔件1250将信号发生器1210与传导介质1230间隔开。

其中，间隔件1250例如为楔块，其可以由能够间隔传导介质和信号发生器并且能够传导超声波的材料制成。

上述实施方式可以将传导介质与信号发生器间隔开，以避免损坏信号发生器。

根据本申请的实施例还提供了一种存储有计算机指令的计算机可读存储介质，其中，计算机指令配置为使计算机执行方法4000或9000。

该实施例方案可以获得与前述方法4000或9000相同的技术效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (12)

1.一种用于焊接检测的方法，包括：

使信号发生器向待测样品发射超声信号，所述待测样品包括焊接接头；

接收从所述待测样品返回的回波信号，所述回波信号为所发射的超声信号在所述待测样品处反射的信号；以及

基于所接收的回波信号，确定所述待测样品的焊接接头是否存在缺陷，

其中，基于所接收的回波信号，确定所述待测样品的焊接接头是否存在缺陷包括：

基于所接收的回波信号，确定所述回波信号的强度分布；

基于所述强度分布，确定所述焊接接头的质量指标参数；以及

响应于所述质量指标参数小于或等于预设阈值，确定所述待测样品的焊接接头存在缺陷。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所接收的回波信号，确定所述待测样品的焊接接头是否存在缺陷包括：

基于所接收的回波信号，确定所述回波信号中从所述焊接接头返回的部分的振幅是否发生突变；以及

响应于所述回波信号中从所述焊接接头返回的部分的振幅发生突变，确定所述待测样品的焊接接头存在缺陷。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述质量指标参数包括所述焊接接头中除所述缺陷之外的部分的面积与所述焊接接头的总面积之间的比值。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，使信号发生器向待测样品发射超声信号包括：

响应于所述待测样品位于传导介质中，使信号发生器经由所述传导介质向所述待测样品发射所述超声信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，超声在所述传导介质中的衰减系数小于所述超声在空气中的衰减系数。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述传导介质包括水介质、或油介质中的至少一者。

7.根据权利要求4所述的方法，还包括：

响应于所述待测样品离开所述传导介质，使清洁装置对所述待测样品进行清洁。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述待测样品包括至少两个电芯、至少一个转接片以及所述至少两个电芯的极耳与所述至少一个转接片之间的焊接接头，并且使信号发生器向待测样品发射超声信号包括：

响应于所述待测样品的至少两个电芯叠合在一起，使信号发生器向待测样品发射超声信号。

9.一种用于焊接检测的装置，包括：

发射模块，所述发射模块被配置为使信号发生器向待测样品发射超声信号，所述待测样品具有焊接接头；

接收模块，所述接收模块被配置为接收从所述待测样品返回的回波信号，所述回波信号为所发射的超声信号在所述待测样品处反射的信号；以及

确定模块，所述确定模块被配置为基于所接收的回波信号，确定所述待测样品的焊接接头是否存在缺陷，

其中，基于所接收的回波信号，确定所述待测样品的焊接接头是否存在缺陷包括：

基于所接收的回波信号，确定所述回波信号的强度分布；

基于所述强度分布，确定所述焊接接头的质量指标参数；以及

响应于所述质量指标参数小于或等于预设阈值，确定所述待测样品的焊接接头存在缺陷。

10.一种电子设备，包括至少一个处理器以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，

所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至8中任一项所述的方法。

11.一种用于焊接检测的系统，包括：

信号发生器，所述信号发生器用于向待测样品发射超声信号；

接收探头，所述接收探头用于接收从所述待测样品返回的回波信号；以及

根据权利要求9所述的装置或根据权利要求10所述的电子设备，所述装置或所述电子设备与所述信号发生器和所述接收探头相连接。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述接收探头位于所述信号发生器的背离所述待测样品的一侧。