1.一种海洋平台导管架探伤检测方法,其特征在于:采用的技术方案如下:
步骤一、根据具体的导管架类型选择合适的传感器,并将传感器合理的布置在导管架上,传感器布置采用两级布置;导管架自上而下间距5m布置8个传感器称为一级传感器,编号为a1-a8,在8个一级传感器两两之间再布置在布置4个二级传感器,编号分别为b1-b4、b5-b8、b9-b12、b13-b16、b17-b20、b21-b24、b25-b28;
步骤二、将传感器采集到的数据通过数据采集器进行采集,再经过信号适调、放大滤波、a/d转换,最后得到信号的数字模型;
步骤三、将数据采集器处理后得到的数字信号传输到计算机,计算机借助matlab进行计算分析;
步骤四、采用小波阈值去噪法保护有用的信号尖峰和突变信号,由于海洋环境复杂,传感器在采集导管架信号应力变化的同时还受到风浪潮涌等外界信号的干扰,为了得到准确的导管架压力变化信号,必须对采样信号进行降噪处理;
步骤五、小波变换后得到的小波系数可以提供信号数据时间和频率信息,小波系数也会随着结构参数的变化相应地发生一定的变化,通过对比小波系数的变化就能确定损伤发生的时间;
步骤六、结构刚度的变化引起的结构响应数据的变化会在小波能量分布上表现出来,发生损伤的结构处会有明显的能量变化波动,将小波处理后得到的数据进行波包能量计算从而确定损伤大致发生位置;
步骤七、确认损伤发生后开启二级传感器,对二级传感器采集到数据进行小波包能量计算从而对损伤位置进行准确定位。
2.根据权利要求1所述一种海洋平台导管架探伤检测方法,其特征在于:小波阈值去噪法过程如下:
a.将原始信号进行小波处理;
基本小波函数
b.经过步骤(a)处理后的信号在低频和高频处得到细化,利用小波函数尺度因子对信号进行伸缩变换,通过平移因子记录下信号在时间轴上的信息,通过改变平移因子可以得到不同时间处的小波系数,计算得到原始信号的小波系数;
c.添加系数置零器,即阈值函数,过滤小波系数较小的干扰信号;由于干扰信号的小波系数较小,所以将小波处理后的信号通过系数置零器将小波系数在[-3*sigma,3*sigma]的信号去除,大于3*sigma的信号保留。
3.根据权利要求1所述一种海洋平台导管架探伤检测方法,其特征在于:步骤六中确定损伤发生的位置,具体步骤为:
a.将步骤四得到的去噪后的有效信号进行小波包分解,即借助小波变换并在各个尺度上对每个子代都降半划分得到完全的信号频带分析,从而得到比小波分析更精细的分解;
b.计算波包能量,能量变化和sad、能量变化平方和ssd、能量比变化偏差值ervd
式中:
m为能量较大频带的数目;
j为采样点的编号即传感器编号;
能量变化比ervp;
能量比
c.结构刚度的变化引起的结构响应数据的变化会在小波能量分布上表现出来,发生损伤的结构处会有明显的能量变化波动,因此将波包能量作为导管架损伤位置识别指标;
d.对比找到个哪个传感器位置处能量特征指标发生突变,进而大致确定出损伤发生位置。