WO2017121338A1 - 一种判断产品是否结晶的方法、装置以及检测设备 - Google Patents

一种判断产品是否结晶的方法、装置以及检测设备 Download PDF

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Definitions

  • Acoustic wave acquisition step obtaining a sound wave to be tested generated by the impact or vibration of the product to be tested;
  • the comparison judgment step comparing the collected sound waves to be tested with the standard sound waves, and determining whether the product to be tested is crystallized according to the similarity between the sound waves to be tested and the standard sound waves.
  • the comparison determining step includes an intrinsic feature comparison step of comparing an intrinsic characteristic parameter of the acoustic wave to be tested with an intrinsic characteristic parameter of the standard acoustic wave to determine a similarity between the acoustic wave to be measured and the standard acoustic wave.
  • the inherent characteristic parameter includes one or more of an ED parameter, an RC parameter, a PA parameter, an RT parameter, and a PD parameter, where the ED parameter is that the amplitude of the sound wave to be tested reaches the initial value and the last time for the first time.
  • the method further includes a standard sound wave prediction step: obtaining material physical property data of the product to be detected, performing vibration simulation on the product to be tested to obtain natural vibration data, and applying material physical property data to the inherent vibration data, thereby obtaining an intrinsic characteristic parameter of the standard sound wave.
  • a detection device for determining whether the product is crystallized including:
  • Analytical device The above method of determining whether the product is crystallized is performed.
  • FIG. 2 is a schematic view showing the intrinsic characteristic parameters of sound waves of the present invention.
  • Sound generating device impacting or vibrating the product to be tested, so that the detecting product emits a sound wave to be tested;
  • a sound collecting device collecting the sound wave to be tested by the product to be detected, and converting the sound wave into an electrical signal and transmitting the sound wave to the analyzing device;
  • the RC parameter refers to the number of times the amplitude of the sound wave to be tested crosses the initial value
  • the PA parameter refers to the maximum amplitude of the sound wave to be tested
  • It refers to the length of time between the first time the amplitude of the sound wave to be measured reaches the initial value and the amplitude reaches the maximum amplitude
  • the PD parameter refers to the length of time between the maximum amplitude of the sound wave to be measured and the second largest amplitude.
  • Step C comparing each intrinsic characteristic parameter of the acoustic wave to be tested with a corresponding intrinsic characteristic parameter of the standard acoustic wave, and determining a deviation ratio between the intrinsic characteristic parameter of the acoustic wave to be tested and the intrinsic characteristic parameter of the standard acoustic wave (ie, the acoustic wave to be tested)
  • the inherent characteristic parameter deviates from the ratio of the intrinsic characteristic parameter of the standard sound wave. If the deviation value is less than the preset value, it is determined that the inherent characteristic parameter of the sound wave to be tested and the corresponding intrinsic characteristic parameter of the standard sound wave satisfy the similarity requirement, that is, The two are similar.
  • the deviation values of the intrinsic characteristic parameters from the intrinsic characteristic parameters of the standard acoustic waves may also be used instead of the deviation ratio.
  • Step E If it is determined in step D that the sound wave to be tested is similar to the standard sound wave, the intrinsic feature parameter (which may also be all intrinsic feature parameters) of the sound wave to be tested that meets the similarity requirement is superimposed to the original with a certain weight value.
  • the sound wave to be tested is multiplied by the weight coefficient and superimposed to the original standard sound wave, wherein the weight coefficient is adjusted according to the number of sound waves to be measured that have been superimposed.

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Abstract

一种判断产品是否结晶的方法、装置以及检测设备，该方法和设备将待检测产品被撞击后产生的检查声波与标准声波进行比较，由于结晶化产品和非结晶化产品在撞击后产生声波的固有特征存在明显的区别，因此只要将已知的结晶化产品或者非结晶化产品在撞击后产生声波作为标准声波，那么通过检查声波与标准声波的相似度就可以判断该待检测产品是属于结晶或者非结晶产品。与现有技术相比，该方案设备结构、检测方法得到大幅简化，有利于工业应用中的大规模普及。

Description

一种判断产品是否结晶的方法、装置以及检测设备 技术领域
本发明涉及材料检测技术领域，特别涉及一种判断产品是否结晶的方法、装置以及检测设备。
背景技术
在许多材料产品的加工生产过程中，需要判断产品是否结晶，进而判断产品是否合格。目前，判断产品是否结晶的方法都比较复杂，一般需要应用到比较精密的仪器设备，难以在工业生产进行大规模的产品检测。
发明内容
本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种适合对量产产品进行大规模检测的判断产品是否结晶的方法以及检测设备。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
提供了一种判断产品是否结晶的方法，包括：
声波获取步骤：获取待测产品因撞击或者震动而产生的待测声波；
比较判断步骤：将采集到的待测声波与标准声波进行比对，根据待测声波与标准声波的相似度来判断待测产品是否结晶。
其中，所述比较判断步骤包括固有特征比较步骤：将待测声波的固有特征参数与标准声波的固有特征参数比较，以判断待测声波和标准声波的相似度。
其中，所述固有特征参数包括ED参数、RC参数、PA参数、RT参数和PD参数中的一种或者多种，所述ED参数是指待测声波的波幅第一次达到初期值与最后一次跌落到初期值下方之间的时间长度；所述RC参数是指待测声波的波幅跨过初期值的次数；所述PA参数是指待测声波的最大波幅；所述RT参数是指待测声波波幅第一次达到初期值和波幅达到最大波幅之间的时间长度；所述PD参数是指待测声波达到最大波幅和达到次大波幅之间的时间长度。
其中，所述比较判断步骤包括偏差判断步骤：判断所述待测声波的某一固有特征参数与标准声波相应的固有特征参数的偏差值是否大于预设值和/或偏差比例是否大于预设比例，以此该固有特征参数是否满足相似度要求。
其中，所述比较判断步骤包括参数量判断步骤：提取并比较多个不同类型的固有特征参数，判断满足相似度要求的固有特征参数的数量，判断满足相似度要求的固有特征参数 的数量是否达到阈值，从而判断待测声波与标准声波整体上是否满足相似度要求。
其中，还包括标准声波预测步骤：获取待检测产品的材料物性数据，对待测产品进行震动模拟获取固有震动数据，将材料物性数据应用至固有震动数据，从而获取标准声波的固有特征参数。
其中，还包括标准声波调整步骤：若待测声波符合相似度要求，则将该待测声波乘以权重系数后叠加至原有标准声波，从而获得新的标准声波。
其中，所述权重系数根据已经叠加的待测声波的数量进行调整。
还提供一种判断产品是否结晶的检测设备，包括：
声音发生装置：撞击或者震动待检测产品，使带检测产品发出待测声波；
声音采集装置：采集所述待检测产品发出待测声波，并将声波转化为电信号后传送至分析装置；
分析装置：执行上述的判断产品是否结晶的方法。
本发明的有益效果：本发明提供了一种判断产品是否结晶的方法以及采用该方法的检测设备，该方法和设备将待检测产品被撞击后产生的检查声波与标准声波进行比较，由于结晶化产品和非结晶化产品在撞击后产生声波的固有特征存在明显的区别，因此只要将已知的结晶化产品或者非结晶化产品在撞击后产生声波作为标准声波，那么通过检查声波与标准声波的相似度就可以判断该待检测产品是属于结晶或者非结晶产品。与现有技术相比，本发明设备结构、检测方法得到答复简化，有利于工业应用中的大规模普及。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的判断过程示意图
图2为本发明的声波的固有特征参数的说明示意图。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
本发明判断产品是否结晶的检测设备以及其采用的检测方法的具体实施方式，本实施例主要用于非结晶产品的生产过程中，用于判断非结晶产品是否结晶化，如果结晶化，则判断产品为不合格，为此，本实施例采用非结晶化的产品在撞击时产生的声波为标准声波。当然，在其他实施例中，例如需要将结晶产品作为合格产品的生产过程中，也可以用结晶 产品在撞击时产生的声波为标准声波。该检测设备包括：
声音发生装置：撞击或者震动待检测产品，使带检测产品发出待测声波；
声音采集装置：采集所述待检测产品发出待测声波，并将声波转化为电信号后传送至分析装置；
分析装置：如图1所示，通过软件程序执行下述方法步骤：
步骤A：获取待检测产品的材料物性数据，对待测产品进行震动模拟获取固有震动数据，将材料物性数据应用至固有震动数据，从而获取标准声波的固有特征参数。由于产品的材料、结构不同，因此产品在非结晶化的状态下的被撞击时而产生的声波也不同，因此，对于不同的产品，需要根据产品的材料来预测产品的标准声波的固有特征参数，当然，除了初期的预测，后期也可以根据实际测试结果对标准声波的固有特征参数进行反复的调整。
步骤B：获取声音采集装置传送过来的待测声波信号，提取声波中的固有特征参数，如图2所示，固有特征参数包括以下参数:ED参数是指待测声波的波幅第一次达到初期值与最后一次跌落到初期值下方之间的时间长度；所述RC参数是指待测声波的波幅跨过初期值的次数；所述PA参数是指待测声波的最大波幅；所述RT参数是指待测声波波幅第一次达到初期值和波幅达到最大波幅之间的时间长度；所述PD参数是指待测声波达到最大波幅和达到次大波幅之间的时间长度。
需要说明的是，在工业应用中，根据具体的产品特性，可以仅选择以上固有特征参数中的部分来进行分析，甚至可以仅采用一个固有特征参数来分析。本实施例为了尽可能的使分析结果；精确并适用尽可能多的产品，因此采用了多个固有特征参数综合判断。
步骤C：将待测声波的每个固有特征参数分别与标准声波的对应的固有特征参数进行比较，判断待测声波的固有特征参数分别与标准声波的固有特征参数的偏差比例(即待测声波的固有特征参数偏离标准声波的固有特征参数的比例)，如果偏差值小于预设值，至判断该待测声波的该个固有特征参数与标准声波的相应的固有特征参数满足相似度要求，即两者相似。
当然，对于某些固有特征参数，也可以采用固有特征参数分别与标准声波的固有特征参数的偏差值来判断，而不采用偏差比例。
步骤D：计数步骤C中满足相似度要求的固有特征参数的数量，如果多于3个固有特征参数满足相似性要求，则判断该待测声波与标准声波相似，由于本实施例采用非结晶化的产品在撞击时产生的声波作为标准声波，因此可以判断本次待检测产品也属于非结晶化产品，属于合格产品。当然，如果产品的要求更加严格，也可以要求所有固有特征参数都满 足要求的情况下才判断该待测声波与标准声波相似。
步骤E：如果步骤D中判断该待测声波与标准声波相似，则将该待测声波中符合相似性要求的固有特征参数(也可以是所有的固有特征参数)以一定的权重值叠加到原该待测声波乘以权重系数后叠加至原有标准声波，其中权重系数根据已经叠加的待测声波的数量进行调整。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (17)

  1. 一种判断产品是否结晶的方法，其特征在于包括：
    声波获取步骤：获取待测产品因撞击或者震动而产生的待测声波；
    比较判断步骤：将采集到的待测声波与标准声波进行比对，根据待测声波与标准声波的相似度来判断待测产品是否结晶。
  2. 如权利要求1所述的一种判断产品是否结晶的方法，其特征在于所述比较判断步骤包括
    固有特征比较步骤：将待测声波的固有特征参数与标准声波的固有特征参数比较，以判断待测声波和标准声波的相似度。
  3. 如权利要求2所述的一种判断产品是否结晶的方法，其特征在于：所述固有特征参数包括ED参数、RC参数、PA参数、RT参数和PD参数中的一种或者多种，所述ED参数是指待测声波的波幅第一次达到初期值与最后一次跌落到初期值下方之间的时间长度；所述RC参数是指待测声波的波幅跨过初期值的次数；所述PA参数是指待测声波的最大波幅；所述RT参数是指待测声波波幅第一次达到初期值和波幅达到最大波幅之间的时间长度；所述PD参数是指待测声波达到最大波幅和达到次大波幅之间的时间长度。
  4. 如权利要求2所述的一种判断产品是否结晶的方法，其特征在于所述比较判断步骤包括偏差判断步骤：判断所述待测声波的某一固有特征参数与标准声波相应的固有特征参数的偏差值是否大于预设值和/或偏差比例是否大于预设比例，以此该固有特征参数是否满足相似度要求。
  5. 如权利要求2所述的一种判断产品是否结晶的方法，其特征在于所述比较判断步骤包括参数量判断步骤：提取并比较多个不同类型的固有特征参数，判断满足相似度要求的固有特征参数的数量，判断满足相似度要求的固有特征参数的数量是否达到阈值，从而判断待测声波与标准声波整体上是否满足相似度要求。
  6. 如权利要求1所述的一种判断产品是否结晶的方法，其特征在于还包括标准声波预测步骤：获取待检测产品的材料物性数据，对待测产品进行震动模拟获取固有震动数据，将材料物性数据应用至固有震动数据，从而获取标准声波的固有特征参数。
  7. 如权利要求1所述的一种判断产品是否结晶的方法，其特征在于还包括标准声波调整步骤：若待测声波符合相似度要求，则将该待测声波乘以权重系数后叠加至原有标准声波，从而获得新的标准声波。
  8. 如权利要求7所述的一种判断产品是否结晶的方法，其特征在于：所述权重系数根 据已经叠加的待测声波的数量进行调整。
  9. 一种判断产品是否结晶的装置，其特征在于包括：
    声波获取装置：获取待测产品因冲击或者震动而产生的待测声波；
    比较判断装置：将采集到的待测声波与标准声波进行比对，根据待测声波与标准声波的相似度来判断待测产品是否结晶。
  10. 如权利要求9所述的一种判断产品是否结晶的装置，其特征在于所述比较判断装置包括：
    固有特征提取装置：提取采集到的待测声波的固有特征参数；
    固有特征比较装置：将提取到的待测声波的固有特征参数与标准声波的固有特征参数比较，以判断待测声波和标准声波的相似度。
  11. 如权利要求10所述的一种判断产品是否结晶的装置，其特征在于：所述固有特征参数包括ED参数、RC参数、PA参数、RT参数和PD参数中的一种或者多种，所述ED参数是指待测声波的波幅第一次达到初期值与最后一次跌落到初期值下方之间的时间长度；所述RC参数是指待测声波的波幅跨过初期值的次数；所述PA参数是指待测声波的最大波幅；所述RT参数是指待测声波波幅第一次达到初期值和波幅达到最大波幅之间的时间长度；所述PD参数是指待测声波达到最大波幅和达到次大波幅之间的时间长度。
  12. 如权利要求10所述的一种判断产品是否结晶的装置，其特征在于所述比较判断装置包括偏差判断装置：判断所述待测声波的某一固有特征参数与标准声波相应的固有特征参数的偏差值是否大于预设值和/或偏差比例是否大于预设比例，以此该固有特征参数是否满足相似度要求。
  13. 如权利要求10所述的一种判断产品是否结晶的装置，其特征在于所述比较判断装置包括参数量判断装置：提取并比较多个不同类型的固有特征参数，判断满足相似度要求的固有特征参数的数量，判断满足相似度要求的固有特征参数的数量是否达到阈值，从而判断待测声波与标准声波整体上是否满足相似度要求。
  14. 如权利要求9所述的一种判断产品是否结晶的装置，其特征在于还包括标准声波预测装置：获取待检测产品的材料物性数据，对待测产品进行震动模拟获取固有震动数据，将材料物性数据应用至固有震动数据，从而获取标准声波的固有特征参数。
  15. 如权利要求9所述的一种判断产品是否结晶的装置，其特征在于还包括标准声波调整装置：若待测声波符合相似度要求，则将该待测声波乘以权重系数后叠加至原有标准声波，从而获得新的标准声波。
  16. 如权利要求15所述的一种判断产品是否结晶的装置，其特征在于：所述权重系数根据已经叠加的待测声波的数量进行调整。
  17. 一种判断产品是否结晶的检测设备，其特征在于包括：
    声音发生装置：撞击或者震动待检测产品，使带检测产品发出待测声波；
    声音采集装置：采集所述待检测产品发出待测声波，并将声波转化为电信号后传送至分析装置；
    分析装置：执行权利要求1-7任意一项所述的判断产品是否结晶的方法。
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