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专利号: 2023115852681
申请人: 承德华实机电设备制造有限责任公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种托盘盛装的辐照物料厚度检测方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

采集辐照物料测厚的超声波信号;将超声波信号转换成的电信号作为测厚电信号;

通过傅里叶变换获取测厚电信号时域波形图中的周期大小;通过周期大小获取时域波形图中各周期;根据时域波形图中不同振幅重复出现情况得到采样时间内测厚电信号的二元振幅熵;根据二元振幅熵及各周期内测厚电信号波动变化、过零点次数得到采样时间内测厚电信号的时域受扰因子;通过离散傅里叶变换获取各周期时域波形图的频谱图;根据各频谱图的基频信号包络中能量最大、最小值得到各频谱图基频信号包络的能量变化量;

根据各基频信号包络的能量变化量得到采样时间内测厚电信号的基频能量差异系数;根据各基频信号包络的能量变化量得到采样时间内测厚电信号的基频信号衰减率;根据采样时间内测厚电信号的基频能量差异系数及基频信号衰减率结合测厚电信号经过EMD信号分解后获得的模态分量个数得到采样时间内测厚电信号的频域受扰因子;根据时域、频域受扰因子得到测厚电信号的平滑系数调整因子;根据平滑系数调整因子得到新的平滑系数;

通过新的平滑系数结合维纳滤波算法对测厚电信号进行去噪得到去噪测厚电信号;根据不同标准厚度辐照物料的去噪测厚电信号得到待测物料的厚度;

所述根据时域波形图中不同振幅重复出现情况得到采样时间内测厚电信号的二元振幅熵,具体包括:在采样时间内,获取时域波形图中所有波峰中振幅最大值、最小值,分别确定为波峰最大、最小振幅值;获取波谷最大、最小振幅值;将第a个波峰、波谷的振幅进行组合得到第a个二元振幅组;获取各二元振幅组在时域波形图中出现的次数;获取时域波形图中所有二元振幅组的个数;将各二元振幅组的所述次数与所有二元振幅组的个数的比值作为各二元振幅组的发生概率;计算所有二元振幅组发生概率的熵;将所述熵作为采样时间内测厚电信号的二元振幅熵。

2.如权利要求1所述的一种托盘盛装的辐照物料厚度检测方法,其特征在于,所述根据二元振幅熵及各周期内测厚电信号波动变化、过零点次数得到采样时间内测厚电信号的时域受扰因子,具体包括:获取时域波形图各周期内所有波峰中振幅最大值,记为周期最大波峰值;获取时域波形图中所有波峰振幅均值;计算各周期最大波峰值与所述振幅均值的差值绝对值,记为第一差值绝对值;计算所有第一差值绝对值的和值;计算二元振幅熵与所述第一差值绝对值的和值的比值;计算相邻两个周期内过零点次数的差值绝对值,记为第二差值绝对值;计算所有第二差值绝对值的和值;计算以自然常数为底数、以所述第二差值绝对值的和值为指数的指数函数的计算结果;计算所述比值与所述计算结果的乘积;将所述乘积的归一化值作为采样时间内测厚电信号的时域受扰因子。

3.如权利要求1所述的一种托盘盛装的辐照物料厚度检测方法,其特征在于,所述能量变化量,具体为:将各频谱图的基频信号包络中能量最大值与能量最小值的差值作为各频谱图基频信号包络的能量变化量。

4.如权利要求1所述的一种托盘盛装的辐照物料厚度检测方法,其特征在于,所述根据各基频信号包络的能量变化量得到采样时间内测厚电信号的基频能量差异系数,具体包括:计算各频谱图中所有频率信号的能量均值;计算各基频信号包络中能量最大值与所述能量均值的差值;计算各基频信号包络的能量变化量与所述差值的和值;将所述和值作为采样时间内测厚电信号的基频能量差异系数。

5.如权利要求1所述的一种托盘盛装的辐照物料厚度检测方法,其特征在于,所述根据各基频信号包络的能量变化量得到采样时间内测厚电信号的基频信号衰减率,具体包括:获得各基频信号包络的X‑dB带宽,X为预设数值;计算各基频信号包络的能量变化量与所述带宽的一半的比值;计算所有所述比值的和值;将所述和值作为采样时间内测厚电信号的基频信号衰减率。

6.如权利要求1所述的一种托盘盛装的辐照物料厚度检测方法,其特征在于,所述根据采样时间内测厚电信号的基频能量差异系数及基频信号衰减率结合测厚电信号经过EMD信号分解后获得的模态分量个数得到采样时间内测厚电信号的频域受扰因子,具体包括:将各周期的测厚电信号通过EMD经验模态分解算法进行分解得到各周期测厚电信号的模态分量个数;计算相邻两个周期内模态分量个数的差值绝对值;计算所有所述差值绝对值的和值;计算以自然常数为底数、以所述和值为指数的指数函数的计算结果;计算采样时间内测厚电信号的基频能量差异系数及基频信号衰减率的比值;计算所述比值与所述计算结果的乘积;将所述乘积的归一化值作为采样时间内测厚电信号的频域受扰因子。

7.如权利要求1所述的一种托盘盛装的辐照物料厚度检测方法,其特征在于,所述根据时域、频域受扰因子得到测厚电信号的平滑系数调整因子,具体包括:计算以自然常数为底数、以频域受扰因子为指数的指数函数的计算结果;计算时域受扰因子与所述计算结果的乘积;将所述乘积作为测厚电信号的平滑系数调整因子。

8.如权利要求1所述的一种托盘盛装的辐照物料厚度检测方法,其特征在于,所述根据平滑系数调整因子得到新的平滑系数,具体包括:获取原始维纳滤波算法中的平滑系数,记为原始平滑系数;预设调整参数;计算调整参数与平滑系数调整因子的和值;计算原始平滑系数与所述和值的乘积;将所述乘积作为新的平滑系数。

9.如权利要求1所述的一种托盘盛装的辐照物料厚度检测方法,其特征在于,所述根据不同标准厚度辐照物料的去噪测厚电信号得到待测物料的厚度,具体为:通过不同标准厚度辐照物料的去噪测厚电信号建立厚度与对应电信号幅值之间的关系曲线图;将待测物料的去噪测厚电信号幅值在关系曲线图中对应的厚度值作为待测物料的厚度。