Dans la production industrielle et l'inspection de la qualité, le mesureur d'épaisseur ultrasonique à forme d'onde est devenu un équipement clé grâce à des avantages tels que le sans contact et la haute précision. Cependant, le signal ultrasonore d'origine est vulnérable aux interférences sonores, ce qui affecte directement la précision de la mesure de l'épaisseur. Maîtriser les techniques scientifiques de traitement du signal est le lien central pour améliorer les performances des instruments.
I. suppression du bruit: pour le signal "antiparasitaire"
Le signal ultrasonore dans la propagation est sensible aux interférences électromagnétiques ambiantes, à la diffusion de matériaux, etc. produisant du bruit. Les méthodes de traitement courantes comprennent le filtrage matériel combiné à la réduction du bruit logiciel: un filtre passe - bande (par exemple 0,5 - 10 MHz) est utilisé sur le matériel pour filtrer la dérive basse fréquence par rapport au fouillis haute fréquence; Le niveau logiciel peut utiliser la transformation en ondelettes pour séparer le bruit et le signal efficace par la décomposition Multi - échelle - Choisissez une base d'ondelettes orthogonale telle que db4, après la décomposition de 3 à 5 couches du signal bruité, le seuillage traite les coefficients haute fréquence et les reconstitue, peut efficacement conserver les caractéristiques de bord d'écho. En outre, la moyennage de plusieurs mesures permet de réduire le bruit aléatoire, particulièrement adapté à la détection de pièces à paroi mince ou de matériaux à forte atténuation.
II. Extraction de caractéristiques: verrouillage de « l'identité» de l'écho
Le calcul de l'épaisseur repose sur la différence de temps entre la première vague et la vague inférieure, ce qui nécessite une identification précise de la position de l'écho. La méthode à seuil classique, sensible aux perturbations dues aux fluctuations du bruit, peut être optimisée en combinaison avec la méthode « détection de mutation de pente + barycentre d'énergie »: le gradient d'énergie à court terme du signal est d'abord calculé, le point de saut de gradient est positionné comme point de départ de l'écho candidat; Le décalage dû au bruit est ensuite corrigé en calculant le Centre de pondération énergétique du signal au voisinage de ce point. Pour les structures multicouches (par exemple, revêtement + matrice), un algorithme d'intercorrélation peut être utilisé pour adapter le gabarit d'écho d'un bloc d'essai d'épaisseur connue, permettant une identification automatique des interfaces complexes.
Iii. Compensation dynamique: faire face à la « régulation adaptative» de l'environnement
Les variations de température provoquent une dérive de la vitesse du son de la sonde (par exemple, une variation de la vitesse du son d'environ 1 M / s par °C dans l'acier) qui doit être compensée en temps réel. La température de la pièce peut être surveillée par un capteur de température intégré, appelant la courbe vitesse du son - température prédéfinie pour corriger la différence de temps; Si la vitesse du son du matériau n'est pas connue, vous pouvez utiliser la « mesure à deux sondes» - utilisez une série de sondes pour mesurer directement la vitesse du son et éliminer les effets des fluctuations d'épaisseur de la couche de couplage. En outre, l'état du coupleur (par exemple, bulles, séchage) entraîne une atténuation du signal, ce qui permet d'ajuster dynamiquement le gain en surveillant l'amplitude de l'écho, garantissant ainsi que les signaux faibles peuvent encore être efficacement capturés.