[发明专利]汽车发动机钢号的复现系统

权利要求书

1.一种汽车发动机钢号的复现系统，该复现系统包括有电位移平台(7)、PC机，其特征在于：还包括有电涡流探头(6)、差分电路(1)、信号调理电路(2)、数据采集器(3)、痕迹成像模块(4)、激励信号发生和调理电路(5)；痕迹成像模块(4)存储在PC机中；

痕迹成像模块(4)向激励信号发生和调理电路(5)输出激励指令信号F45；

激励信号发生和调理电路(5)根据激励指令信号F45向电涡流探头(6)发出激励信号u_in；

电涡流探头(6)结合电位移平台(7)对被测试件(8)进行表层缺陷扫描检测，获得被测试件(8)上存在的缺陷信息u_out；该缺陷信息u_out经差分电路(1)、信号调理电路(2)和数据采集器(3)后传输数字缺陷信息u₃给痕迹成像模块(4)；痕迹成像模块(4)对接收到的数字缺陷信息u₃进行表层痕迹原始信息复原处理，得到被测试件(8)原有的真实图像信息。

2.根据权利要求1所述的汽车发动机钢号的复现系统，其特征在于：电涡流探头(6)包括有圆筒(61)、T形端盖(62)、A霍尔传感器(63)、B霍尔传感器(64)和激励线圈(65)；

圆筒(61)的中间为空腔(611)；

T形端盖(62)包括有盖板(623)和圆柱(622)，盖板(623)上设有通孔(621)，圆柱(622)用于绕制漆包圆铜线，漆包圆铜线经绕制在圆柱(622)上后形成激励线圈(65)；

圆筒(61)的一端与T形端盖(62)的盖板(623)采用胶粘连接，T形端盖(62)的圆柱(622)置于圆筒(61)的空腔(611)内，圆柱(622)上有激励线圈(65)，圆柱(622)的一端安装有B霍尔传感器(64)，B霍尔传感器(64)的另一端与A霍尔传感器(63)对管连接；

激励线圈(65)采用漆包圆铜线，漆包圆铜线的直径为0.05mm～1.00mm；

由于B霍尔传感器(64)与A霍尔传感器(63)采用对管连接方式，故A霍尔传感器(63)与B霍尔传感器(64)选取相同型号的霍尔传感器。

3.根据权利要求2所述的汽车发动机钢号的复现系统，其特征在于：圆筒(61)与T形端盖(62)的尺寸为：H-h≥2.5mm，H表示圆筒(61)的高度，D表示圆筒(61)的内直径，h表示T形端盖(62)中圆柱(622)的高度，d表示T形端盖(62)的圆柱(622)的直径。

4.根据权利要求2所述的汽车发动机钢号的复现系统，其特征在于：B霍尔传感器(64)与A霍尔传感器(63)选用如A1321霍尔传感器、UN3503霍尔传感器或者TLG10696AN。

5.根据权利要求2所述的汽车发动机钢号的复现系统，其特征在于：圆筒(61)和T形端盖(62)采用铁磁材料加工。

6.圆筒(61)和T形端盖(62)采用如10号钢、DT4、1J22软磁材料或者1J79软磁材料。

7.根据权利要求2所述的汽车发动机钢号的复现系统，其特征在于：圆筒(61)的高为4.5mm，内径为3mm，外径4mm；T形端盖(62)的外径4mm，圆柱的直径1.5mm，圆柱的高2mm；A霍尔传感器(63)与B霍尔传感器(64)对管连接后的叠加厚度为2.5mm；激励线圈(65)为漆包圆铜线绕制150匝形成。

8.根据权利要求1所述的汽车发动机钢号的复现系统，其特征在于：痕迹成像模块(4)包括有一维数组模块(41)、二维数组模块(42)、灰度图模块(43)、图像增强处理模块(44)和检测图像处理模块(45)；痕迹成像模块(4)对接收到的数字缺陷信息u₃进行表层痕迹原始信息复原处理的步骤为：

步骤一，初始化扫描区域x∈[x₀，x_end]，y∈[y₀，y_end]以及x方向和y方向的步长x_step和y_step，从而确定出扫描的行数和列数其中符号表示向下取整数，x₀表示x方向上的开始扫描点，x_end表示x方向上的结束扫描点，y₀表示y方向上的开始扫描点，y_end表示y方向上的结束扫描点；

步骤二，电位移平台(7)每移动一下，数据采集器(3)将会采集到一次信息，而PC机也会记录和存储下该信息，然后将采集的m×n个数据在一维数组模块(41)中构建得到一维数组，所述一维数组的数学表达形式为{f₁，f₂，f₃，…，f_k，…，f_m×n}，f₁表示扫描得到的第一个信息，f₂表示扫描得到的第二个信息，f₃表示扫描得到的第三个信息，f_k表示扫描得到的第k个信息，f_m×n表示扫描得到的第m行和第n列的信息；

步骤三，为了得到灰度图像矩阵，需将一维数组转换为二维数组，使得二维数组中每个元素与电位移平台扫描的相位置对应；

在二维数组模块(42)中对一维数组{f₁，f₂，f₃，…，f_k，…，f_m×n}进行二维数组排列，得到的二维数组矩阵为f₁₁表示二维数组中的第1行和第1列的信息，同理可得f₁₂、f₂₁、f₂₂的物理意义；f_ij表示二维数组中的第i行和第j列的信息，为了能够普识的表达出二维数组中的各元素的物理意义，f_ij中的i也表示任意行，j也表示任意列；f_mn表示二维数组中的第m行和第n列的信息；

一维数组中的元素f_k转化为二维数组中的元素f_ij的位置由得出；

步骤四，在灰度图模块(43)中，所述二维数组矩阵与LabView软件中图形显示控件中的强度图控件建立数据流连接，将所述二维数组矩阵以强度图显示，而所述二维数组矩阵中的各元素值对应强度图控件中的颜色表，即元素数值的大小代表颜色的灰度值大小，从而得到了分辨率为m×n的灰度图G(x，y)；

步骤五，在图像增强处理模块(44)中，运用数字滤波技术对分辨率为m×n的灰度图G(x，y)进行图像处理，从而获得增强图像信息；

首先通过调用MatLab中的中值滤波函数medfilt2对增强后的灰度图G(x，y)进行平滑处理，消除随机噪声；然后，对平滑处理后的灰度图G(x，y)再通过调用MatLab中的filter2函数进行梯度锐化处理，增强对比度，以得到更加清晰的增强图像信息；

步骤六，在检测图像处理模块(45)中，对增强图像信息采用B样条小波变换方法进行图像处理提取数字的边缘信息，从而显示出完整的检测扫描图像。