[发明专利]一种碳纤维复合材料损伤的谐振式涡流检测方法与系统

权利要求书

1.一种碳纤维复合材料损伤的谐振式涡流检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

将涡流检测线圈L与谐振电容C并联，以此LC并联电路作为谐振式涡流探头；

将谐振式涡流探头接入自谐振电路，产生激励频率f随检测线圈电感量L变化的正弦波；在该激励频率f下，谐振式涡流探头为纯阻性，其等效电阻为R；

通过对谐振式涡流探头端电压V或总电流I的在线测量，能计算谐振式涡流探头对应的等效电阻R；

当上述的谐振式涡流探头进行碳纤维复合材料试样表面扫查检测时，若碳纤维复合材料试样结构中存在损伤，会导致该位置处的谐振式涡流探头对应的等效电阻R增大；通过采样或观察该谐振式涡流探头的等效电阻R的变化，即可判断碳纤维复合材料试样中是否存在损伤并对损伤情况评估。

2.一种碳纤维复合材料损伤的谐振式涡流检测系统，包括：涡流探头(1)、谐振器(2)、电压检测器(3)、电流检测器(4)、数据采集器(5)、上位机(6)、位移平台(7)，其特征在于，

所述的涡流探头(1)为谐振式涡流探头，包括：外壳(11)、涡流检测线圈(12)、谐振电容(13)和屏蔽线(14)；所述涡流检测线圈(12)与谐振电容(13)并联组成LC并联谐振电路，并置于外壳内，并通过屏蔽线(14)将并联谐振电路引出；

所述的谐振器(2)为LC并联自谐振电路或模块，与涡流探头(1)相连；根据涡流探头(1)提供的LC并联谐振条件，谐振器(2)产生的激励频率f为随检测线圈电感量L变化的正弦信号，并为涡流探头(1)提供激励电流；

所述的电压检测器(3)与谐振器(2)或涡流探头(1)相连，用于检测作用于涡流探头(1)上的端电压V；电压检测器(3)提取端电压V的有效值或峰峰值，并将其转换为直流电平形式；

所述的电流检测器(4)与谐振器(2)或涡流探头(1)相连，用于检测实际流过涡流探头(1)的总电流I；电流检测器(4)通过采样电阻提取总电流I，再将其有效值或峰峰值转换为直流电平形式；

所述的数据采集器(5)为两路以上的数据采集系统，用于将电压检测器(3)和电流检测器(4)的输出结果转换为对应的数字量，并通过数据总线上传给上位机(6)；

所述的上位机(6)通过总线与数据采集器(5)和位移平台(7)相连；上位机(6)通过发送运动指令来控制位移平台(7)的运动轨迹；同时，根据采集到的数据，实时计算涡流探头(1)的等效电阻R，并根据等效电阻R的变化对试样结构中的损伤程度进行评估；

所述的位移平台(7)的滑块上装配有涡流探头(1)，并由上位机(6)进行运动控制，实现涡流探头(1)对待测试样的扫查。