[发明专利]一种基于信息熵时空域涡流分布的定量检测方法及装置

说明书

本发明提供一种基于信息熵时空域涡流分布的定量检测方法及装置，所述方法包括在试件上取激励线圈相交点正下方的点p，获取点p处的涡流场；计算涡流能量和与x轴正方向所夹锐角θ；计算所述锐角θ对应的夹角集的角度谱；计算涡流能量的角度谱的信息熵；获取点p的邻域，获取该邻域内的涡流场；计算该涡流场的涡流能量和对应的涡流场与x轴正方向所夹角；计算各个夹角集的角度谱；计算涡流场的角度谱的信息熵。根据本发明的方案，能够定量评价位于试件中激励线圈相交点正下方p点处分布的涡流随时间是否均匀旋转；定量评价试件中激励线圈相交点正下方空间邻域δ内分布的涡流是否均匀。

技术领域

本发明涉及电磁无损检测领域，尤其涉及一种基于信息熵时空域涡流分布的定量检测方法及装置。

背景技术

目前，用来检测复杂试件表面裂纹的旋转涡流场传感器，其激励线圈均有相交布置，使磁场强度在相交点正下方的试件表面处分布的不均匀，从而使试件中分布的涡流场旋转不均匀，直接影响传感器对裂纹的检测灵敏度和漏检率，因此对试件中分布的涡流场进行定量评价有着重要意义。文献“Shannon information entropy of eddy currentdensity distribution”提出一种采用香农信息熵对被检测试件中的涡流分布进行定量评价的方法，并在此基础上又提出了频域中涡流分布的定量评价方法。

但使用旋转涡流场传感器对试件进行检测时，由于其试件中的涡流分布是随时间旋转的，因此上述方法无法对时域中的涡流分布进行定量检测。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于信息熵时空域涡流分布的定量检测方法及装置，所述方法及装置，用以解决现有技术中使用旋转涡流场传感器对试件进行检测时，无法对时域中的涡流分布进行定量检测的问题。

根据本发明的第一方面，提供一种基于信息熵时空域涡流分布的定量检测方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S101：在试件上取激励线圈相交点正下方的一个点p，获取点p处0维空间1维时间域(0D1T)分布的二维涡流场；

步骤S102：计算点p对应的二维涡流场的涡流能量和该涡流能量与x轴正方向所夹锐角θ；

步骤S103：基于所述锐角θ的数值，将该二维涡流场的涡流能量归入所述锐角θ对应的夹角集中，计算所述锐角θ对应的夹角集的角度谱；

步骤S104：基于所述锐角θ对应的夹角集的角度谱，计算点p处的所述二维涡流能量的角度谱的信息熵；

步骤S105：获取点p的邻域，获取该邻域内2维空间1维时间域(2D1T)分布的二维涡流场；

步骤S106：在该邻域内等间距取多个点c_k，根据该邻域内2维空间1维时间域(2D1T)分布的二维涡流场，计算该邻域内的全部的点c_k对应的二维涡流场的涡流能量和点c_k对应的二维涡流场与x轴正方向所夹角γ_k；k为大于1的自然数；

步骤S107：对邻域内全部点c_k，基于所述夹角γ_i的数值，将其对应的二维涡流场的涡流能量归入γ_i对应的夹角集中，计算各个夹角集的角度谱；

步骤S108：基于所述各个夹角集的角度谱，计算该邻域内2维空间1维时间域(2D1T)分布的二维涡流场的角度谱的信息熵。

根据本发明第二方面，提供一种基于信息熵时空域涡流分布的定量检测装置，所述装置包括：

第一二维涡流场获取模块：配置为在试件上取激励线圈相交点正下方的一个点p，获取点p处0维空间1维时间域(0D1T)分布的二维涡流场；

第一计算模块：配置为计算点p对应的二维涡流场的涡流能量和该涡流能量与x轴正方向所夹锐角θ；