[发明专利]基于单对电极电容成像检测技术提离效应的缺陷判别方法

说明书

本发明公开了一种基于单对电极电容成像检测技术提离效应的缺陷判别方法，涉及无损检测信号处理领域，包括：接收输入的单对电极电容成像n次提离检测信号，对所述L_n提离下求缺陷判别畸变率信号ΔY_n＝(Y_n‑Yb_n)/Yb_n，并将所述畸变率信号ΔY_n输入到低通滤波器；判断低通滤波器输出的ΔY_n的绝对值是否大于等于预设阀值P₀；如果是，判断有缺陷存在；如果否，判断缺陷不存在；当缺陷存在，判断所述ΔY_n是否小于0；如果是，判断缺陷为非导体层表面缺陷；如果否，判断ΔY_n是否大于ΔY_n‑1；如果是，判断缺陷为非导体层内部缺陷；如果一直不存在ΔY_n大于ΔY_n‑1，判断缺陷为分界面缺陷。本发明通过对多提离检测信号进行处理，进一步实现实时判别缺陷类型和实现报警。

技术领域

本发明涉及无损检测信号处理领域，尤其涉及一种基于单对电极电容成像检测技术提离效应的缺陷判别方法。

背景技术

电容成像检测技术是一种基于边缘电容效应，适用于非导电材料内部缺陷和导电材料表面缺陷检测的新兴无损检测技术，其利用检测探头在非导电被测试件内部和导电材料表面形成特定的电场分布进行缺陷的检测和评估。当无缺陷时，电场分布无扰动；当有缺陷存在时，会改变电场的分布并引起检测极板上电荷的变化。

现有技术中，利用单对电极电容成像检测技术对缺陷的评估都是采用肉眼直接观察检测成像结果进行判定，其中，Y_n信号为L_n提离下的探头电压信号，该检测信号反应缺陷的有无。同时，基于电容成像检测技术的原理和特点，当没缺陷时，Y_n信号稳定于某一数值，为一常数；当有缺陷时，Y_n信号出现波峰或者波谷。但是，对于不同提离距离下的没有缺陷的电容成像检测结果Y_n信号稳定于不同数值，意味着不同提离距离下的背景基准值不同。同时，在不同的应用场合下，对于缺陷的尺寸检出要求不同，有些微小缺陷在一定的场合可认为不需要检修或者更换，通过肉眼观察成像结果不能做到给定应用场合下的精确判断。因此，采用定义一种缺陷判别畸变率信号ΔY_n＝(Y_n-Yb_n)/Yb_n(Y_n为L_n提离下缺陷引起的探头电压输出信号，Yb_n为L_n提离下无缺陷时探头检测输出的背景值)的方式既可以表示出缺陷的大小，同时可以将不同提离距离下的检测结果调整到同一基准下作对比以观察畸变方向和畸变率变换趋势。而且，现有技术中，从未利用单对电极电容成像检测技术实现针对如图1所示非导体层/导体层混合结构检测缺陷结果的分层识别。图1中a0为非导体层，a1为导体层。其中a01是一个非导体层表面缺陷，a02是一个非导体层内部缺陷；a11是一个分界面缺陷(包括导体层表面缺陷和非导体层靠近分界面处亚表面缺陷)；a00线用以区分非导体层内部缺陷和非导体层靠近分界面处亚表面缺陷，非导体层内部缺陷穿过a00线而非导体层靠近分界面处亚表面缺陷位于a00线下方，且该分界线由探头的结构和被测物的性质决定。如图2所示，probe为单对电极三角形背对背极板电容成像探头，a00线的确定可以依据电容成像探头灵敏度分布理论，非导体层内部的a00线为给定场合下非导体层内部s处的检测灵敏度分布值为0的水平线。

因此，有必要提出一种直观性好、试用非导体层/导体层混合结构检测应用场合且实时判别缺陷类型和实现报警的缺陷判别方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于单对电极电容成像检测技术提离效应的缺陷判别方法，通过结合缺陷的畸变方向和畸变率变换趋势，以提高单对电极电容成像检测技术中缺陷判别的直观性和实现缺陷检测的实时判别。