一种外方内圆无氧铜管内外壁缺陷检测方法及系统与流程

本发明涉及金属缺陷检测，具体涉及一种外方内圆无氧铜管内外壁缺陷检测方法及系统。

背景技术：

1、外方内圆无氧铜管是一种广泛应用于电气工程、热交换系统和高精度制造领域的重要材料，由于其优良的导电性、导热性以及抗腐蚀性能，成为了众多高要求工业应用的首选，然而，在生产和使用过程中，无氧铜管的内外壁可能会产生各种缺陷，如裂纹、气孔、夹杂物等，这些缺陷会严重影响其性能和使用寿命。

2、现有的无氧铜管内外壁缺陷检测方法主要依赖于人工目视检测和单角度超声波检测，这些方法存在以下不足，检测精度低，人工目视检测依赖于操作人员的经验和判断，容易出现漏检和误检的情况；单角度超声波检测受限于检测角度，无法全面覆盖整个铜管的内外壁；人工检测耗时耗力，难以满足大规模工业生产的需求；现有检测方法缺乏数据分析和处理能力，无法对历史缺陷信息进行有效利用，从而难以提高检测的智能化和自动化水平。

3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本公开总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明中提供了一种外方内圆无氧铜管内外壁缺陷检测方法及系统，从而有效解决背景技术中所指出的问题。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、一种外方内圆无氧铜管内外壁缺陷检测方法，包括：

4、获取外方内圆无氧铜管的基本参数信息和历史缺陷信息，所述历史缺陷信息包括缺陷类型信息和缺陷位置分布信息；

5、根据所述基本参数信息和历史缺陷信息，得到缺陷检测特征信息；

6、根据缺陷检测特征信息，并基于机器学习算法，设计多角度超声扫描策略；

7、根据所述多角度超声扫描策略，对待检测的所述外方内圆无氧铜管进行内外壁扫描，分别得到内外壁扫描结果；

8、提取所述内外壁扫描结果中的问题信息，将所述问题信息与缺陷检测特征信息中进行特征对应，得到缺陷检测结果。

9、进一步地，所述多角度超声扫描策略为自适应扫描策略和基于强化学习的扫描优化策略的复合策略。

10、进一步地，所述复合策略，包括：

11、根据铜管的几何参数和历史缺陷分布情况，动态调整超声波的发射角度和接收位置；

12、构建状态-动作-奖励模型，最大化累积奖励，通过强化学习算法，根据实时扫描数据反馈，优化超声波扫描路径和参数设置。

13、进一步地，所述状态-动作-奖励模型，包括：

14、状态，状态是系统在某一时刻的描述，包括但限于当前扫描位置、超声波发射角度、接收位置、扫描路径、已检测到的缺陷信息；

15、动作，动作是系统在当前状态下可以采取的操作，包括但不限于改变发射角度、调整接收位置、移动扫描路径；

16、奖励，奖励是系统在执行某一动作后所得到的反馈，用于指导下一步决策，奖励的设定基于扫描质量和检测到的缺陷数量。

17、进一步地，根据所述复合策略进行外方内圆无氧铜管内外壁缺陷检测，包括：

18、根据所述复合策略，对待检测的外方内圆无氧铜管进行内外壁扫描，所述内外壁扫描执行多角度超声波扫描，内外壁均被全面扫描，并记录内外壁扫描结果，包括所有检测到的信号和反射特征；

19、提取所述内外壁扫描结果中的问题信息，并将提取的所述问题信息与缺陷特征信息进行特征对应，匹配并识别出具体的缺陷类型和位置；

20、根据匹配结果，生成缺陷检测结果，并基于所述缺陷检测结果对所述复合策略进行优化。

21、进一步地，根据所述基本参数信息和历史缺陷信息，得到缺陷检测特征信息，包括：

22、根据所述基本参数信息确定检测的范围和目标；

23、根据所述历史缺陷信息分析不同类型缺陷的发生规律和分布情况；

24、根据确定的检测范围和目标以及缺陷的发生规律和分布情况，建立关联分析模型；

25、基于所述关联分析模型，进行关联性分析，得到缺陷检测特征信息。

26、进一步地，所述关联分析模型为通过卡方检验公式计算关联性，所述卡方检验公式为：

27、；

28、其中，为总的卡方统计量，为行的索引，为列的索引，为观察频数，表示某个基本参数值和特定历史缺陷信息对应的缺陷发生次数，为期望频数，表示基于假设模型预期某个基本参数值和特定历史缺陷信息对应的缺陷发生次数。

29、进一步地，将所述问题信息与缺陷特征信息中进行特征对应，包括：

30、建立包含所述历史缺陷信息的特征数据库，包括不同类型缺陷的特征模板和位置分布信息；

31、应用特征匹配算法，将提取的问题信息与特征数据库中的缺陷特征进行比对；

32、根据匹配结果，识别出扫描数据中的具体缺陷类型，并确定其位置和大小。

33、进一步地，应用特征匹配算法，将提取的问题信息与特征数据库中的缺陷特征进行比对，包括：

34、从待检测扫描数据中提取关键特征，所述关键特征包括但不限于信号幅度、反射时间、频谱特征；

35、使用相似度计算方法，计算扫描数据特征与特征数据库中各缺陷模板之间的相似度，得到相似度计算结果；

36、根据所述相似度计算结果，识别出与扫描数据特征最匹配的缺陷模板，确定具体缺陷类型和位置，所述最匹配即相似度最高；

37、验证匹配结果，通过多次匹配结果的一致性和相似度阈值判断缺陷识别的准确性。

38、一种外方内圆无氧铜管内外壁缺陷检测系统，所述系统包括：

39、基础信息获取模块，获取外方内圆无氧铜管的基本参数信息和历史缺陷信息，所述历史缺陷信息包括缺陷类型信息和缺陷位置分布信息；

40、特征信息获取模块，根据所述基本参数信息和历史缺陷信息，得到缺陷检测特征信息；

41、扫描策略设计模块，根据缺陷检测特征信息，并基于机器学习算法，设计多角度超声扫描策略；

42、扫描结果获取模块，根据所述多角度超声扫描策略，对待检测的所述外方内圆无氧铜管进行内外壁扫描，分别得到内外壁扫描结果；

43、检测结果获取模块，提取所述内外壁扫描结果中的问题信息，将所述问题信息与缺陷检测特征信息中进行特征对应，得到缺陷检测结果。

44、通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

45、通过本发明，减少了对人工目视检测的依赖，避免了单角度超声波检测的局限性，降低了漏检和误检的风险，提高了缺陷检测的全面性和准确性，还通过智能化分析和优化策略提升了检测效率。

技术特征：

1.一种外方内圆无氧铜管内外壁缺陷检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的外方内圆无氧铜管内外壁缺陷检测方法，其特征在于，所述多角度超声扫描策略为自适应扫描策略和基于强化学习的扫描优化策略的复合策略。

3.根据权利要求2所述的外方内圆无氧铜管内外壁缺陷检测方法，其特征在于，所述复合策略，包括：

4.根据权利要求3所述的外方内圆无氧铜管内外壁缺陷检测方法，其特征在于，所述状态-动作-奖励模型，包括：

5.根据权利要求2所述的外方内圆无氧铜管内外壁缺陷检测方法，其特征在于，根据所述复合策略进行外方内圆无氧铜管内外壁缺陷检测，包括：

6.根据权利要求1所述的外方内圆无氧铜管内外壁缺陷检测方法，其特征在于，根据所述基本参数信息和历史缺陷信息，得到缺陷检测特征信息，包括：

7.根据权利要求6所述的外方内圆无氧铜管内外壁缺陷检测方法，其特征在于，所述关联分析模型为通过卡方检验公式计算关联性，所述卡方检验公式为：

8.根据权利要求1所述的外方内圆无氧铜管内外壁缺陷检测方法，其特征在于，将所述问题信息与缺陷特征信息中进行特征对应，包括：

9.根据权利要求7所述的外方内圆无氧铜管内外壁缺陷检测方法，其特征在于，应用特征匹配算法，将提取的问题信息与特征数据库中的缺陷特征进行比对，包括：

10.一种外方内圆无氧铜管内外壁缺陷检测系统，其特征在于，所述系统包括：

技术总结本发明涉及金属缺陷检测技术领域，具体涉及一种外方内圆无氧铜管内外壁缺陷检测方法及系统，方法包括：获取外方内圆无氧铜管的基本参数信息和历史缺陷信息；根据基本参数信息和历史缺陷信息，得到缺陷检测特征信息；基于机器学习算法，设计多角度超声扫描策略；根据多角度超声扫描策略，对待检测的外方内圆无氧铜管进行内外壁扫描，分别得到内外壁扫描结果；提取内外壁扫描结果中的问题信息，将问题信息与缺陷检测特征信息中进行特征对应，得到缺陷检测结果。通过本发明，减少了对人工目视检测的依赖，避免了单角度超声波检测的局限性，降低了漏检和误检的风险，提高了缺陷检测的全面性和准确性，还通过智能化分析和优化策略提升了检测效率。技术研发人员：陈传来,陈云月,王辉,庞宏运,郑逢屹受保护的技术使用者：常州润来科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25