【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于超聲波缺陷識別，具體而言，涉及一種基于合成孔徑超聲成像技術的絕緣部件缺陷識別方法。
技術介紹
1、電氣設備內部的絕緣部件在電力傳輸和配送中扮演著至關重要的角色。電氣設備內部的絕緣部件如套管、絕緣子、隔離開關等設備具有隔離帶電部分、防止電氣擊穿、保護設備和人身安全及提高設備的可靠性和穩定性等多重作用。
2、高壓開關設備正常運行時,會產生相對穩定的熱量，但當高壓開關設備實際熱功率出現異?；蚪^緣結構出現發熱現象,都會導致高壓開關設備內部溫度發生異常，造成設備局部嚴重過熱，異常溫差出現在高壓開關內外環境，導致熱應力急劇增加。若高壓開關不能及時把內部熱量散逸到周圍，會引發設備內部持續積累大量熱量造成高壓開關設備發生故障,嚴重時甚至會把設備燒毀。近年來，開關設備中的絕緣部件如套管，絕緣子，隔離開關等事故率和故障率都呈上升趨勢。因此，對其進行無損檢測，及時進行檢修、維護及試驗,提前采取防范措施，確保設備安全運行。
3、國內外對超聲波探傷設備的研究已經有了較為成熟的理論和研究基礎，如利用渦流探傷技術對鐵磁性套管內部缺陷進行無損檢測，以構建脈沖渦流檢測的理論模型為基礎，對套管的缺陷檢測方法進行分析和研究，對于電氣設備的超聲成像使用不多。然而目前國內外傳統的超聲檢測設備仍然存在不足之處：超聲波在傳播過程中存在衰減，并且測量過程繁雜，套管大小不一、數量繁多，對于不同形狀的套管進行檢測有時還要更換探頭的類型，檢測精度低并且存在較大的誤差。
技術實現思路
1、有鑒于此，
2、本專利技術是這樣實現的：
3、本專利技術提供一種基于合成孔徑超聲成像技術的絕緣部件缺陷識別方法，包括以下步驟：
4、步驟01、設置超聲波換能器參數使其發出超聲波，并將超聲傳感器貼緊被測絕緣部件表面；
5、步驟02、將超聲傳感器與采集卡相連，用采集軟件采集實時回波數據；
6、步驟03、將數據導入數據處理軟件進行數據處理并應用成像算法進行缺陷成像；
7、步驟04、對所成超聲波圖像進行缺陷分析與定位。
8、在上述技術方案的基礎上，本專利技術的一種基于合成孔徑超聲成像技術的絕緣部件缺陷識別方法還可以做如下改進:
9、其中，所述步驟01具體包括：
10、步驟11、以正弦函數作為激勵源，施加在壓電材料上表面產生逆壓電效應；
11、步驟12、將電能轉換為超聲波在彈性材料傳播；
12、步驟13、通過超聲波換能器發射超聲波縱波；
13、步驟14、經斜楔塊使超聲波折射成橫波在材料內部傳播。
14、進一步的，所述步驟02具體包括：
15、步驟21、在絕緣部件表面放置超聲波傳感器；
16、步驟22、采集從缺陷處及工件底部傳出的電磁波回波；
17、步驟23、將超聲波傳感器與采集卡用同軸電纜相連；
18、步驟24、通過采集軟件采集實時回波數據至上位機。
19、進一步的，所述步驟03具體包括：
20、步驟31、將采集的超聲波信號進行傅里葉變換處理以減弱噪聲信號；
21、步驟32、利用小孔徑換能器陣列動態合成等效的虛擬大孔徑換能器；
22、步驟33、在直線運動軌跡上均速移動并在確定位置順序發射接收回波信號；
23、步驟34、根據空間位置和相位關系對不同位置的回波信號進行相干疊加處理。
24、進一步的，所述步驟04具體包括：
25、步驟41、圖像預處理與信號增強；
26、步驟42、邊界特征提取與分析；
27、步驟43、深度定位與測量；
28、步驟44、缺陷形態特征分析；
29、步驟45、缺陷尺寸定量測量。
30、可選的，還包括；步驟46、綜合評價與可靠性分析；步驟47、結果展示與報告生成。
31、進一步的，所述步驟41具體包括：
32、步驟411、進行選擇性去噪保留缺陷特征信息；
33、步驟412、基于局部區域統計特性進行對比度增強；
34、步驟413、建立自適應閾值體系進行圖像分割；
35、步驟414、評估處理后的信噪比。
36、進一步的，所述步驟42具體包括：
37、步驟421、采用多尺度邊緣檢測方法識別缺陷邊界；
38、步驟422、對邊界輪廓進行平滑處理；
39、步驟423、計算邊界的局部曲率和方向特征；
40、步驟424、建立邊界特征描述符。
41、進一步的，所述步驟43具體包括：
42、步驟431、基于首波信號時間確定缺陷表面位置；
43、步驟432、利用多重回波信息提高深度測量精度；
44、步驟433、采用深度修正方程組進行深度修正；
45、步驟434、評估深度測量的不確定度。
46、進一步的，所述步驟44具體包括：
47、步驟441、計算缺陷的面積和周長基本幾何參數；
48、步驟442、提取缺陷的形狀因子和方向性特征；
49、步驟443、建立形態特征的定量描述指標；
50、步驟444、分析缺陷的對稱性和規則度。
51、進一步的，所述步驟45具體包括：
52、步驟451、確定負6分貝信號幅值閾值；
53、步驟452、統計滿足閾值條件的區域面積；
54、步驟453、計算等效圓直徑作為缺陷尺寸表征；
55、步驟454、評估尺寸測量的系統誤差和隨機誤差。
56、與現有技術相比較，本專利技術提供的一種基于合成孔徑超聲成像技術的絕緣部件缺陷識別方法的有益效果是：
57、這項基于合成孔徑超聲成像技術的絕緣部件缺陷識別方法在檢測精度方面取得了顯著提升。通過采用小孔徑換能器陣列動態合成等效的虛擬大孔徑換能器，顯著提升了系統的空間分辨率。在信號處理環節，方法引入了傅里葉變換處理來減弱噪聲，并對不同位置的回波信號進行相干疊加，有效提高了信噪比。同時，采用自適應閾值分割和多尺度邊緣檢測方法，提升了缺陷邊界識別的準確性，通過多重回波信息和深度修正方程組，提高了深度測量的精度。
58、在測量誤差控制方面，該方法建立了一套完整的誤差評估體系，包括系統誤差和隨機誤差的分析，通過深度測量不確定度評估，實現了對測量結果可靠性的量化。方法采用負6分貝信號幅值閾值法進行尺寸測量，提供了標準化的測量依據，確保了測量過程的規范性。通過建立形態特征的定量描述指標，顯著減少了人為判斷可能帶來的誤差，使測量結果更加客觀準確。
59、檢測可靠性的提升是該方法的另一個重要技術效果。該方法實現了從信號采集、處理到結果本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于合成孔徑超聲成像技術的絕緣部件缺陷識別方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于合成孔徑超聲成像技術的絕緣部件缺陷識別方法，其特征在于，所述步驟01具體包括：
3.根據權利要求2所述的一種基于合成孔徑超聲成像技術的絕緣部件缺陷識別方法，其特征在于，所述步驟02具體包括：
4.根據權利要求3所述的一種基于合成孔徑超聲成像技術的絕緣部件缺陷識別方法，其特征在于，所述步驟03具體包括：
5.根據權利要求4所述的一種基于合成孔徑超聲成像技術的絕緣部件缺陷識別方法，其特征在于，所述步驟04具體包括：
6.根據權利要求5所述的一種基于合成孔徑超聲成像技術的絕緣部件缺陷識別方法，其特征在于，所述步驟41具體包括：
7.根據權利要求6所述的一種基于合成孔徑超聲成像技術的絕緣部件缺陷識別方法，其特征在于，所述步驟42具體包括：
8.根據權利要求7所述的一種基于合成孔徑超聲成像技術的絕緣部件缺陷識別方法，其特征在于，所述步驟43具體包括：
9.根據權利要求8所述的一種基
10.根據權利要求9所述的一種基于合成孔徑超聲成像技術的絕緣部件缺陷識別方法，其特征在于，所述步驟45具體包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于合成孔徑超聲成像技術的絕緣部件缺陷識別方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于合成孔徑超聲成像技術的絕緣部件缺陷識別方法，其特征在于，所述步驟01具體包括：
3.根據權利要求2所述的一種基于合成孔徑超聲成像技術的絕緣部件缺陷識別方法，其特征在于，所述步驟02具體包括：
4.根據權利要求3所述的一種基于合成孔徑超聲成像技術的絕緣部件缺陷識別方法，其特征在于，所述步驟03具體包括：
5.根據權利要求4所述的一種基于合成孔徑超聲成像技術的絕緣部件缺陷識別方法，其特征在于，所述步驟04具體包括：
6.根據...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬宇坤，白金，周秀，田毅，田天，朱永燦，陳磊，戴龍成，倪輝，梁亞波，張芳源，黨琳佩，黃君堂，郭澤鑫，陳夢涵，
申請(專利權)人：國網寧夏電力有限公司電力科學研究院，
類型：發明
國別省市：
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