[发明专利]一种消除电子摆振的涡流位移检测方法及其装置

权利要求书

1.一种消除电子摆振的涡流位移检测方法，其特征在于，包括：

步骤1.产生固定频率的正弦激励信号：通过信号发生模块产生正弦激励信号并将其输入涡流探头线圈模块；

步骤2.磁化被测对象：通过选择合适的磁化器和磁化强度，使被测对象达到磁饱和状态；

步骤3.产生响应信号：正弦激励信号输入涡流探头线圈后，根据电磁感应原理会在被测对象和涡流探头线圈之间的空间形成一个耦合的电磁场，磁传感器分布于该空间中并探测所在位置的磁感应强度信号的分量复数向量，磁传感器将探测到的分量复数向量转化成相对应的电压信号，并将该电压信号作为响应信号输入到响应信号采集与滤波模块；

步骤4.响应信号滤波：通过响应信号滤波模块对电压信号进行滤波处理，滤出电压信号中的杂波电压信号，并将得到的理想电压信号输入到响应信号实部与虚部分离模块；

步骤5.响应信号实部与虚部分离：理想电压信号在响应信号实部与虚部分离模块中分离为两路信号，一路是理想电压信号的实部信号，另一路是理想电压信号的虚部信号，并将这两路信号送入滤波模块。

步骤6.实部信号和虚部信号滤波：将理想电压信号的实部信号和虚部信号通过滤波模块滤除实部信号和虚部信号在步骤(5)中产生的杂波信号，并将滤波后的实部信号和虚部信号送入模数转换模块；

步骤7.模数转换：对滤波后的实部信号和虚部信号进行模数转换将模拟量转换为对应的数字量并将其输入到磁感应强度分量复数向量实部和虚部计算模块；

步骤8.磁感应强度信号的分量复数向量实部和虚部计算：通过磁传感器中磁感应强度和电压的变换关系和步骤(7)中得到的滤波后的实部信号和虚部信号的数字量计算得到磁感应强度信号的分量复数向量实部和虚部Bimag并将其输入到电子摆振补偿模块；

步骤9.电子摆振补偿：通过实验方法建立不同位移下的多组被测对象的磁感应强度信号的分量复数向量所在椭圆曲线的长半轴与位移的函数关系；将步骤(8)中得到的磁感应强度信号的分量复数向量实部和虚部代入椭圆曲线的长半轴与位移的函数关系中计算得到位移。

2.根据权利要求1所述的一种消除电子摆振的涡流位移检测方法，其特征在于，在步骤9之后还包括：

步骤10.位移非线性校正：根据椭圆曲线的长半轴与位移的非线性关系，对被测对象位移进行非线性校正得到精确的位移值。

3.一种消除电子摆振的涡流位移检测装置，其特征在于，包括依次连接的：

信号发生模块，用于产生固定频率的正弦激励信号并将其输入涡流探头线圈模块；

磁化模块，用于磁化被测对象并使被测对象达到磁饱和状态；

响应信号产生模块，用于产生响应信号并将该响应信号对应的电压信号作为响应信号输入到响应信号采集与滤波模块；

响应信号滤波模块，用于对电压信号进行滤波处理，滤出电压信号中的杂波电压信号，并将得到的理想电压信号输入到响应信号实部与虚部分离模块；

响应信号实部与虚部分离模块，用于将理想电压信号在响应信号实部与虚部分离模块中分离为两路信号，一路是理想电压信号的实部信号，另一路是理想电压信号的虚部信号，并将这两路信号送入滤波模块。

实部信号和虚部信号滤波模块：用于将理想电压信号的实部信号和虚部信号通过滤波模块滤除实部信号和虚部信号产生的杂波信号，并将滤波后的实部信号和虚部信号送入模数转换模块；

模数转换模块，用于对滤波后的实部信号和虚部信号进行模数转换将模拟量转换为对应的数字量并将其输入到磁感应强度分量复数向量实部和虚部计算模块；

磁感应强度信号的分量复数向量实部和虚部计算模块，用于通过磁传感器中磁感应强度和电压的变换关系和滤波后的实部信号和虚部信号的数字量计算得到磁感应强度信号的分量复数向量实部虚部并将其输入到电子摆振补偿模块；

电子摆振补偿模块：用于通过实验方法建立不同位移下的多组被测对象的磁感应强度信号的分量复数向量所在椭圆曲线的长半轴与位移的函数关系；将步骤(8)中得到的磁感应强度信号的分量复数向量实部和虚部代入椭圆曲线的长半轴与位移的函数关系中计算得到位移。

4.根据权利要求1所述的一种消除电子摆振的涡流位移检测装置，其特征在于，在电子摆振补偿模块后还连接有：位移非线性校正模块，用于根据椭圆曲线的长半轴与位移的非线性关系，对被测对象位移进行非线性校正得到精确的位移值。

5.根据权利要求3或4所述的一种消除电子摆振的涡流位移检测装置，其特征在于，响应信号产生模块由涡流探头线圈、磁感应器和被测对象组成。