[发明专利]一种用于导体结构缺陷检测的脉冲涡流检测系统及方法

权利要求书

1.一种用于导体结构缺陷检测的脉冲涡流检测系统，包括涡流探头、数据采集器以及上位机，其特征在于：

所述涡流探头用于生成作用于所述导体结构的脉冲涡流激励信号并接收来自于所述导体结构的脉冲涡流反馈信号；

所述数据采集器用于接收所述脉冲涡流反馈信号并对所述脉冲涡流反馈信号进行模数转换处理以获取脉冲涡流数字信号；

所述上位机用于根据所述脉冲涡流数字信号中的时域最大值、时域最大曲率值、时域离散求和值以及奇数倍基波频率幅值获取特征向量并根据所述特征向量判断所述导体结构是否存在缺陷；

提取所述脉冲涡流数字信号中的时域最大曲率值的具体方法包括如下步骤：

计算所述脉冲涡流数字信号的一阶导数

计算所述脉冲涡流数字信号的二阶导数

计算所述脉冲涡流数字信号所对应的曲率值

获取所述时域最大曲率值a₂＝max{curv(t₀)}；

其中，y(t₀)为t₀时刻的所述脉冲涡流数字信号，t为采样时间间隔；

所述时域最大值a₁＝max{y(t₀)}，所述时域离散求和值

提取所述奇数倍基波频率幅值的具体方法包括如下步骤：

对所述脉冲涡流数字信号进行快速傅里叶变换处理以获取频谱序列Y(s)；

提取所述频谱序列Y(s)的1次至19次的奇数倍基波频率幅值a₄＝Y(f)、a₅＝Y(3f)、a₆＝Y(5f)、a₇＝Y(7f)、a₈＝Y(9f)、a₉＝Y(11f)、a₁₀＝Y(13f)、a₁₁＝Y(15f)、a₁₂＝Y(17f)以及a₁₃＝Y(19f)；

其中，所述涡流探头包括激励线圈以及感应线圈，所述激励线圈用于生成作用于所述导体结构的脉冲涡流激励信号，所述感应线圈用于接收来自于所述导体结构的脉冲涡流反馈信号，所述涡流探头位于导体结构上方5mm至10mm处，由伺服电机带动涡流探头运动，在所述脉冲涡流激励信号生成后，伺服电机带动涡流探头相对导体结构平移，以使脉冲涡流激励信号持续作用于导体结构表面，然后由感应线圈接收脉冲涡流反馈信号。

2.如权利要求1所述的一种用于导体结构缺陷检测的脉冲涡流检测系统，其特征在于，所述脉冲涡流检测系统还包括用于对所述脉冲涡流反馈信号进行滤波放大处理的调理电路，所述调理电路的输入端与所述涡流探头的输出端电连接，所述调理电路的输出端与所述数据采集器的输入端电连接。

3.如权利要求2所述的一种用于导体结构缺陷检测的脉冲涡流检测系统，其特征在于，所述冲涡流检测系统还包括主控制器、信号发生器以及功率放大器，所述信号发生器用于生成驱动信号，所述主控制器用于调节所述驱动信号得频率以及占空比，所述功率放大器用于对所述驱动信号进行放大处理，所述激励线圈接收所述驱动信号并生成所述脉冲涡流激励信号。