[发明专利]基于Chirp信号的旋转层析缺陷检测方法和装置

权利要求书

1.一种基于Chirp信号的旋转层析缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

控制磁化装置中多对磁化线圈激励电流，以使在被测结构件内部产生无极变频旋转磁场，其中，信号发生模块产生多路调制后的Chirp信号，分别通入成对的磁化线圈，多路磁场矢量合成，在所述被测结构件内部产生所述无极变频旋转磁场；

磁传感阵列按照等旋转角度原则采集被测结构件表面的磁场数据，并实时传送到数据分析模块；

所述数据分析模块对各个时刻下的所述磁场数据进行联合解耦，获取所述被测结构件内部的层析结果。

2.如权利要求1所述基于Chirp信号的旋转层析缺陷检测方法，其特征在于，磁化装置由磁轭和磁化线圈组成；磁轭为一体化结构，上部为圆饼状结构，在饼状磁轭底面四周，为均匀分布的偶数个圆柱形磁轭，磁轭材料包括但不限定为软磁铁氧体、软磁合金；

所述磁化线圈缠绕在圆柱形磁轭上，各个磁化线圈的高度位置、尺寸、缠绕方向和匝数均相同，关于中心对称的线圈为一对线圈，两个线圈反向串接，一路Chirp信号经过功率放大器输出作为所述磁化线圈的激励信号；

所述多对磁化线圈通入初始相位不同的多个激励信号，在所述被测结构件内产生无极变频旋转磁场。

3.如权利要求2所述基于Chirp信号的旋转层析缺陷检测方法，其特征在于，

所述激励信号为：

其中，X_i(t)为第i路的Chirp激励信号，A为功率放大器放大倍数，W(t)为矩形窗函数，为初始相位，μ为被测结构件的磁导率，σ为被测结构件的电导率，h_min为t＝0时刻的集肤深度，h_max为t＝T时刻的集肤深度，f(t)为瞬态频率。

4.如权利要求1所述基于Chirp信号的旋转层析缺陷检测方法，其特征在于，

所述磁传感阵列位于所述磁化装置的正中间下方与所述被测结构件表面平行；其中，磁传感器包括但不限定为隧道磁电阻TMR、巨磁电阻GMR和线圈中的一种或者多种。

5.如权利要求1所述基于Chirp信号的旋转层析缺陷检测方法，其特征在于，所述数据分析模块对各个时刻下的所述磁场数据进行联合解耦，获取所述被测结构件内部的层析结果，包括：

所述数据分析模块对所述磁场数据进行解耦；其中，解耦原则为合成磁场方向相同、激励信号频率不同下采集的磁场信号为一个数据序列，对序列进行联合解耦，获取所述被测结构件内部的层析结果。

6.如权利要求1所述基于Chirp信号的旋转层析缺陷检测方法，其特征在于，所述解耦的公式为：

其中，ΔB(h_θ,j)为合成磁场方向与x轴成θ角度时，集肤深度h_θ,j处的缺陷层析信号，σ为被测结构件的电导率，μ为被测结构件的磁导率，f_θ,i为合成磁场方向与x轴成θ角度时的第i个频率，B(f_θ,i)为频率等于f_θ,i时磁传感器阵列采集的磁场数据，K_i为权重系数，H(f_θ,i)为解耦系数矩阵，S(θ)为坐标变换矩阵。

7.如权利要求6所述基于Chirp信号的旋转层析缺陷检测方法，其特征在于，

将检测装置水平放置于被测结构件表面无缺陷处获取所述解耦系数矩阵。