[发明专利]一种基于阵列电磁传感器的材料微损伤检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于阵列电磁传感器的材料微损伤检测方法，其特征在于实施步骤包括：

1)预先针对阵列电磁传感器建立包含传感器转移阻抗、被测对象的材料物理属性和提离之间非线性关系的测量网格并存储在网格数据库中，所述传感器转移阻抗是指实部和虚部或者幅度和相位，所述材料物理属性是指电导率或磁导率，所述提离是指阵列电磁传感器与被测对象之间的距离；当需要对被测对象进行材料微损伤检测时跳转执行步骤2)；

2)校准阵列电磁传感器各个检测单元输出的转移阻抗信号；

3)将校准后的各路转移阻抗信号进行信息融合，得到进行信息融合后的各路转移阻抗信号；

4)分别将进行信息融合后的各路转移阻抗信号作为自变量，利用网格数据库的测量网格进行搜索，得到阵列电磁传感器各个检测单元检测到的材料物理属性；

5)根据阵列电磁传感器各个检测单元检测到的材料物理属性对被测对象进行微损伤评价。

2.根据权利要求1所述基于阵列电磁传感器的材料微损伤检测方法，其特征在于，步骤1)的详细步骤包括：

1.1)预先针对阵列电磁传感器建立有限元仿真分析模型，所述有限元仿真分析模型基于阵列电磁传感器的结构及其工作条件来建立，所述工作条件包括工作频率和提离，所述提离是指阵列电磁传感器与被测对象之间的距离；

1.2)通过对有限元仿真分析模型进行仿真分析，得到阵列电磁传感器的传感器转移阻抗、被测对象的材料物理属性和提离之间非线性关系的测量网格并存储在网格数据库中，所述传感器转移阻抗是指实部和虚部或者幅度和相位，所述材料物理属性是指电导率或磁导率；当需要对被测对象进行材料微损伤检测时跳转执行步骤2)。

3.根据权利要求1所述基于阵列电磁传感器的材料微损伤检测方法，其特征在于，步骤2)校准阵列电磁传感器各个检测单元输出的转移阻抗信号采用的函数表达式如式(1)所示；

Z_corrected＝kZ_m-Z_p(1)

式(1)中，Z_corrected表示校准后的转移阻抗信号，Z_m表示校准前的转移阻抗信号，k为预设的比例系数参量，Z_p为激励绕组和感应绕组的杂散耦合引入的寄生阻抗参量，且参量k和参量Z_p两者均为复数；所述参量k和参量Z_p的值为针对同一阵列电磁传感器，通过多次改变提离的数值并测量获取传感器转移阻抗信号的变化，将不同提离情况下的传感器转移阻抗信号代入式(3)采用最小二乘法计算得到。

4.根据权利要求1所述基于阵列电磁传感器的材料微损伤检测方法，其特征在于，步骤3)的详细步骤包括：根据阵列电磁传感器产生的涡流磁场分布曲线确定阵列电磁传感器中各路检测信号对应检测单元的补偿系数，获取阵列电磁传感器对被测对象检测输出的多路检测信号乘以对应的补偿系数，得到进行信息融合后的各路转移阻抗信号。

5.根据权利要求1所述基于阵列电磁传感器的材料微损伤检测方法，其特征在于，步骤4)的详细步骤包括：

4.1)分别将各路转移阻抗信号作为自变量，针对网格数据库的测量网格利用二分法进行粗略查找，得到离目标点T所在网格较近的初始网格；

4.2)针对得到离目标点T所在网格较近的初始网格，利用“井”字型方向判断方法进行精确查找，得到目标点的精确位置，根据目标点T的精确位置确定阵列电磁传感器各个检测单元对应的材料物理属性。