[发明专利]一种多频激励涡流场相位梯度谱无损检测方法及系统

说明书

本发明公开一种多频激励涡流场相位梯度谱无损检测方法及系统，所述方法首先获取被测物体在不同激励频率下的正弦激励电压信号和平面扫描路径各点处与所述正弦激励电压信号对应的感应电压信号；其次利用数字相敏解调技术，对所述感应电压信号进行解调，获得相位值；然后将不同激励频率下的相位值做梯度变换，获得平面内沿X轴位置方向的相位梯度；最后根据不同激励频率下的沿X轴位置方向的相位梯度确定被测物体缺陷所在位置。本发明从二维的角度出发，利用相位梯度识别出缺陷在被测样件中所处的位置，相比于一维角度出发，进一步提高了识别的准确度。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，特别是涉及一种多频激励涡流场相位梯度谱无损检测方法及系统。

背景技术

由于电磁场属于软场，电磁涡流检测方法对被测环境及被测物体边界条件都非常敏感。因此，优化设计线圈几何结构及激励-测量策略一直是电磁涡流检测的研究重点。现有电磁涡流检测方法中以相位梯度作为检测信号特征量的多是从一维角度测量缺陷，不能准确识别出缺陷所在的位置。

如何克服上述问题，如何寻找一种从二维的角度出发能够准确的识别出缺陷在被测样件中所处的位置成为本领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多频激励涡流场相位梯度谱无损检测方法及系统，能够准确的识别出缺陷在被测样件中所处的位置。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种多频激励涡流场相位梯度谱无损检测方法，所述方法包括：

获取被测物体在不同激励频率下的正弦激励电压信号；

获取平面扫描路径各点处与所述正弦激励电压信号对应的感应电压信号；

利用数字相敏解调技术，对所述感应电压信号进行解调，获得相位值；

将不同激励频率下的相位值做梯度变换，获得平面内沿X轴位置方向的相位梯度；

根据不同激励频率下的沿X轴位置方向的相位梯度确定被测物体缺陷所在位置。

可选的，所述相位值公式为：

其中，φ为相位值，I为感应电压信号实部，R为感应电压信号虚部，r(n)为正弦激励电压信号，i(n)为余弦激励电压信号，V_x(n)为理想的感应电压信号；K为感应电压信号与激励电压信号模值的变化量，φ为感应电压信号与激励电压信号相角的变化量；n＝0:N-1，N为单个周期内采样点数。

可选的，平面内沿X轴位置方向的相位梯度的计算公式为：

其中，g_x(x,y)为沿X轴位置方向的相位梯度，相位值数据为二维数组i＝1,2,…p，j＝1,2,…q，i和j分别代表X轴方向和Y轴方向的不同位置。

可选的，所述根据不同激励频率下的沿X轴位置方向的相位梯度确定被测物体缺陷所在位置，具体包括：

使用2维灰度填充等高线图进行绘制不同激励频率下的沿X轴位置方向的相位梯度，获得相位梯度图；

根据所述相位梯度图确定被测物体缺陷所在位置。

本发明还提供一种多频激励涡流场相位梯度谱无损检测系统，所述系统包括：

直接数字式频率合成器DDS，用于生成不同激励频率下的正弦激励电压信号；

检测探头，与所述DDS连接，用于根据所述正弦激励电压信号检测被测物体，获得感应电压信号；