波形超声波测厚仪使用中的信号处理技巧

 

　　一、噪声抑制：为信号“去伪存真”

 

　　超声信号在传播中易受环境电磁干扰、材料散射等影响产生噪声。常见处理方法包括硬件滤波与软件降噪结合：硬件上采用带通滤波器（如0.5-10MHz）滤除低频漂移与高频杂波；软件层面可运用小波变换，通过多尺度分解分离噪声与有效信号——选择db4等正交小波基，对含噪信号进行3-5层分解后，阈值化处理高频系数并重构，能有效保留回波边缘特征。此外，多次测量取平均可降低随机噪声，尤其适用于薄壁件或高衰减材料的检测。

 

　　二、特征提取：锁定回波的“身份标识”

 

　　厚度计算依赖首波与底波的时间差，因此需精准识别回波位置。传统阈值法易受噪声波动干扰，可结合“斜率突变检测+能量重心法”优化：先计算信号的短时能量梯度，定位梯度骤增点作为候选回波起点；再通过计算该点附近信号的能量加权中心，修正因噪声导致的偏移。对于多层结构（如涂层+基体），可采用互相关算法匹配已知厚度试块的回波模板，实现复杂界面的自动识别。

 

　　三、动态补偿：应对环境的“自适应调节”

 

　　温度变化会引起探头声速漂移（如钢中声速每℃变化约1m/s），需实时补偿。可通过集成温度传感器监测工件温度，调用预设的声速-温度曲线修正时间差；若材料声速未知，可采用“双探头对测法”——利用一发一收探头直接测量声速，消除耦合层厚度波动的影响。此外，耦合剂状态（如气泡、干涸）会导致信号衰减，可通过监测回波幅值动态调整增益，确保弱信号仍能被有效捕捉。