本发明属于焊接，涉及焊接质量评价技术，具体为一种无损评价对线端超声焊接质量的方法。
背景技术：
1、对线端是指两根或多根线束连接时的连接端。目前对线端的超声焊接质量决定着电动汽车电力系统的安全运行和可靠供电，因此，对于超声焊接质量的评价至关重要。目前常用的超声焊接质量评价主要采用拉拔力测试和电阻测试，拉拔力测试是采用撕拉力测试仪的拉拔力作为对线端接头机械性能指标，该测试技术是一种破坏性测试，而且只能通过抽检的方式进行，无法做到百分百覆盖。电阻测试是通过测量或者计算的电阻值评价超声焊接质量，例如申请号为cn201010600658.8的专利申请文件，公开了一种检查大型发电机定子绕组接头焊接质量的方法，包括以下步骤：1)通过50a变压器直流电阻测试仪输出恒定的50a直流电流接定子绕组接头两端；2)测量电流用0.2a级分流器和直流电压表监测直流电流值；3)用高精度数字多用表测量接头电阻的两端电压，通过换算成电阻值；通过上述方法，定子绕组接头阻值的测量精度可以达到0.2μω。该专利文献采用高精度数字多用表测量的电压值和0.2a级分流器与直流电压表测量的电流值计算大型发电机定子绕组接头的电阻，通过该电阻值评价大型发电机定子绕组接头的焊接质量，但是该方法测量过程复杂(需要0.2a级分流器与直流电压表以及高精度数字多用表进行两次测量)，检测速度慢。
技术实现思路
1、针对上述所述的，现有技术中用于焊接质量评价的方法存在破坏性大、检测过程复杂以及检测速度慢的技术问题，本发明提出了一种无损评价对线端超声焊接质量的方法。
2、本发明是利用超声相控阵探头采集对线端的回波信号，计算回波信号的信号特征量—波形因子，根据影响较大的信号特征量(波形因子)所对应的波形因子中值对超声焊接对线端超声焊接质量进行评价。本发明的方法具有无损性，且评价过程简单，能够快速识别对线端是否合格。
3、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
4、一种无损评价对线端超声焊接质量的方法，包括以下步骤：
5、1)取多个合格焊接对接端和多个不合格焊接对接端，采集每个合格焊接对接端的回波信号和每个不合格焊接对接端的回波信号；
6、2)计算步骤1)采集的每个合格焊接对接端的回波信号对应的波形因子以及每个不合格焊接对接端的回波信号对应的波形因子；
7、3)绘制每个合格焊接对接端对应的波形因子分布图和每个不合格焊接对接端对应的波形因子分布图；
8、根据每个合格焊接对接端对应的波形因子分布图确定每个合格焊接对接端对应的波形因子中值；取多个合格焊接对接端对应的波形因子中值的平均值，记为cpok1；
9、根据每个不合格焊接对接端对应的波形因子分布图确定每个不合格焊接对接端对应的波形因子中值；取多个不合格焊接对接端对应的波形因子中值的平均值，记为cpng1；
10、4)重复步骤1)-步骤3)，获取待测焊接对接端的波形因子分布图的中值，记为cp1，若cp1≥cpok1，则待测焊接对接端的焊接质量合格；若cp1<cpng1，则待测焊接对接端的焊接质量不合格；若cpok1＞cp1≥cpng1，则待测焊接对接端为质量待定件。
11、进一步限定，所述步骤2)还包括：计算步骤1)采集的每个合格焊接对接端的回波信号对应的裕度因子和每个不合格焊接对接端的回波信号对应的裕度因子，以及计算步骤1)采集的每个合格焊接对接端的回波信号对应的峭度和每个不合格焊接对接端的回波信号对应的峭度。
12、进一步限定，所述无损评价对线端超声焊接质量的方法的步骤还包括：
13、5)将每个合格焊接对接端的回波信号对应的波形因子、每个不合格焊接对接端的回波信号对应的波形因子、每个合格焊接对接端的回波信号对应的裕度因子、每个不合格焊接对接端的回波信号对应的裕度因子、每个合格焊接对接端的回波信号对应的峭度以及每个不合格焊接对接端的回波信号对应的峭度均进行极差标准化法处理，得到标准化的合格波形因子、标准化的不合格波形因子、标准化的合格裕度因子、标准化的不合格裕度因子、标准化的合格峭度以及标准化的不合格峭度。
14、进一步限定，所述无损评价对线端超声焊接质量的方法的步骤还包括：
15、6)利用集成学习算法分别对标准化的合格波形因子、标准化的合格裕度因子以及标准化的合格峭度赋予权重，经加权运算获取每个合格焊接对接端的评价因子cpok；利用每个合格焊接对接端的评价因子cpok绘制每个合格焊接对接端的合格评价因子分布图，根据每个合格焊接对接端的合格评价因子分布图确定每个合格焊接对接端合格评价因子中值；
16、利用集成学习算法分别对标准化的不合格波形因子、标准化的不合格裕度因子以及标准化的不合格峭度赋予权重，经加权运算获取每个不合格焊接对接端的评价因子cpng；利用每个不合格焊接对接端的评价因子cpng绘制每个不合格焊接对接端的不合格评价因子分布图，根据每个不合格焊接对接端的不合格评价因子分布图确定每个不合格焊接对接端的不合格评价因子中值；
17、取多个合格焊接对接端的合格评价因子中值的平均值，记为cpok2；取多个不合格焊接对接端的不合格评价因子中值的平均值，记为cpng2；令cphg＝(cpok2+cpng2)/2，其中，cphg为判断基准值；
18、7)重复步骤5)和步骤6)，计算步骤4)中质量待定件的评价因子，记为cp2，若cp2≥cphg，则将该质量待定件定为质量合格的焊接对接端，否则该质量待定件为质量不合格的焊接对接端。
19、进一步限定，所述步骤6)中加权运算的公式为：
20、cp＝a1*wf+a2*mf+a3*kf
21、式中，cp为评价因子，无量纲；wf为标准化的波形因子，无量纲；mf为标准化的裕度因子，无量纲；kf为标准化的峭度，无量纲；a1为波形因子的权重，无量纲；a2为裕度因子的权重，无量纲；a3为峭度的权重，无量纲。
22、进一步限定，所述步骤2)中的波形因子、裕度因子和峭度的确定方法为：分别计算步骤1)采集的每个合格焊接对接端的回波信号和每个不合格焊接对接端的回波信号对应的信号特征量，利用集成学习算法分别对每个合格焊接对接端的信号特征量以及每个不合格焊接对接端的信号特征量进行排序，获取重要度排前三的信号特征量，分别为波形因子、裕度因子和峭度。
23、进一步限定，所述步骤1)具体为：利用超声相控阵探头及全矩阵采集法采集每个合格焊接对接端的回波信号和每个不合格焊接对接端的回波信号。
24、进一步限定，所述超声相控阵探头是32阵元5mhz的超声相控阵探头。
25、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
26、1、本发明一种无损评价对线端超声焊接质量的方法，其包括利用超声相控阵探头采集对线端的回波信号；选择影响最大的信号特征量—波形因子；根据波形因子绘制波形因子分布图，继而获取波形因子中值，将波形因子中值作为判断基准，将该判断基准与待测焊接对接端的波形因子分布图对应的波形因子中值进行比对，判断待测焊接对接端的焊接质量是否合格。本发明根据影响较大的信号特征量对待测焊接对线端的焊接质量进行评价；本发明的方法简单、科学合理，成本低且具有无损性，能够快速识别超声焊接对线端的焊接质量是否合格。
27、2、本发明采用回波信号处理+集成学习算法+超声相控阵探头探测采集技术，实现了超声焊接对线端焊接质量的快速检测，相比于传统的机器学习方法，本发明具有直观性和准确性。
28、3、本发明一种无损评价对线端超声焊接质量的方法，其不仅适用于汽车超声焊接对线端的质量检测，也能够应用于其他方面的焊接质量检测，适用范围广。
29、4、本发明采集重要度排名前三的信号特征量，分别为波形因子、裕度因子和峭度，并对波形因子、裕度因子和峭度分别赋予权重，再经加权运算获取评价因子cp；采用重要度排名前三的信号特征量可提高超声焊接质量影响的综合性，使得超声焊接质量评价的合理性和充分性。
1.一种无损评价对线端超声焊接质量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的无损评价对线端超声焊接质量的方法，其特征在于，所述步骤2)还包括：计算步骤1)采集的每个合格焊接对接端的回波信号对应的裕度因子和每个不合格焊接对接端的回波信号对应的裕度因子，以及计算步骤1)采集的每个合格焊接对接端的回波信号对应的峭度和每个不合格焊接对接端的回波信号对应的峭度。
3.根据权利要求2所述的无损评价对线端超声焊接质量的方法，其特征在于，所述无损评价对线端超声焊接质量的方法的步骤还包括：
4.根据权利要求3所述的无损评价对线端超声焊接质量的方法，其特征在于，所述无损评价对线端超声焊接质量的方法的步骤还包括：
5.根据权利要求4所述的无损评价对线端超声焊接质量的方法，其特征在于，所述步骤6)中加权运算的公式为：
6.根据权利要求2所述的无损评价对线端超声焊接质量的方法，其特征在于，所述步骤2)中的波形因子、裕度因子和峭度的确定方法为：分别计算步骤1)采集的每个合格焊接对接端的回波信号和每个不合格焊接对接端的回波信号对应的信号特征量，利用集成学习算法分别对每个合格焊接对接端的信号特征量以及每个不合格焊接对接端的信号特征量进行排序，获取重要度排前三的信号特征量，分别为波形因子、裕度因子和峭度。
7.根据权利要求1所述的无损评价对线端超声焊接质量的方法，其特征在于，所述步骤1)具体为：利用超声相控阵探头及全矩阵采集法采集每个合格焊接对接端的回波信号和每个不合格焊接对接端的回波信号。
8.根据权利要求7所述的无损评价对线端超声焊接质量的方法，其特征在于，所述超声相控阵探头是32阵元5mhz的超声相控阵探头。
