[發明專利]一種非接觸磁感應電阻抗平面投影成像裝置及方法

有效

• 申請號: 201210553610.5
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103006185A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 劉銳崗;董秀珍;付峰;尤富生;史學濤;季振宇;王雷;楊濱;徐燦華;代萌;王楠
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍第四軍醫大學
• 主分類號: A61B5/01
• 分類號: A61B5/01;A61B5/0205;A61B5/024
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

1.一種非接觸磁感應電阻抗平面投影成像裝置，其特征在于，包括：

激勵線圈：通入正弦交變電流后，在被測對象周圍產生正弦交變激勵磁場；

控制單元、正弦激勵源模塊、激勵線圈依次相連接，控制正弦交變激勵磁場的產生；

呈矩陣排列的測量線圈陣列：檢測被測對象內部因電磁感應而產生同頻交變渦流引起的磁場信號，

控制單元、AD轉換模塊、感應信號檢測模塊、多路開關/測量線圈陣列依次相連接，控制單元接受被多路開關所選通的測量線圈陣列中的測量線圈所檢測并被轉換得到的信號，遍歷選通測量線圈陣列中的每一個測量線圈后，根據測量線圈所檢測到的信號與其位置形成電阻抗平面投影圖像；

顯示器：顯示控制單元所生成的電阻抗平面投影圖像。

2.如權利要求1所述的非接觸磁感應電阻抗平面投影成像裝置，其特征在于，控制單元發出控制指令，使正弦激勵源模塊產生預定頻率、強度的正弦交變信號；

正弦激勵源模塊將所產生的正弦交變信號施加到激勵線圈，使其產生同頻的正弦交變激勵磁場。

3.如權利要求1所述的非接觸磁感應電阻抗平面投影成像裝置，其特征在于，位于正弦交變激勵磁場中的被測對象，產生與其電阻抗分布相關的正弦交變渦流；

多路開關選通測量線圈陣列中的某一個測量線圈，通過感應信號檢測模塊測量該測量線圈對應的被測對象內部的正弦交變渦流信號；

感應信號檢測模塊將所測量到的正弦交變渦流信號發送給AD轉換模塊，轉為數字測量信號后發送給控制單元。

4.如權利要求1所述的非接觸磁感應電阻抗平面投影成像裝置，其特征在于，通過多路開關遍歷選通測量線圈陣列中的每一個測量線圈，進行感應信號檢測，并經過AD轉換模塊轉換后送入控制單元后；控制單元根據全部的感應測量信號以及測量線圈陣列的位置關系，應用投影成像算法，計算生成被測對象對應于測量線圈陣列的電阻抗平面投影圖像。

5.如權利要求1所述的非接觸磁感應電阻抗平面投影成像裝置，其特征在于，所述的激勵線圈為單個螺線管線圈，單個螺線管線圈與測量線圈陣列分置于被測對象周圍；

或者，所述的激勵線圈為亥姆霍茲線圈，被測對象置于亥姆霍茲線圈內部或者中間，測量線圈陣列置于亥姆霍茲線圈內部。

6.如權利要求1所述的非接觸磁感應電阻抗平面投影成像裝置，其特征在于，所述的測量線圈陣列中的測量線圈均相同，并以n×m矩陣形式排列，其中n和m為自然數，且n≧2，m≧2。

7.如權利要求1所述的非接觸磁感應電阻抗平面投影成像裝置，其特征在于，激勵線圈和測量線圈陣列在被測對象周圍相互平行，或者相互垂直，或者關于被測對象呈一定的角度。

8.一種非接觸磁感應電阻抗平面投影成像方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）對激勵線圈施加正弦交變電流后產生作用于被測對象的正弦交變激勵磁場，通過設置在被測對象周圍的呈矩陣形式排列的測量線圈陣列，檢測被測對象因電磁感應而感應出的正弦交變渦流信號；

2）測量線圈陣列中的每個測量線圈分別測量被測對象感應出的正弦交變渦流信號并計算相應的電阻抗，根據測量線圈陣列中全部測量線圈的檢測結果按照測量線圈位置形成電阻抗平面投影圖像。

9.如權利要求8所述的非接觸磁感應電阻抗平面投影成像方法，其特征在于，通過計算測量線圈所檢測的正弦交變渦流信號相應的電阻抗；其中z為電阻抗，w為權重系數，為感應測量信號的相位，ω為激勵正弦信號的角頻率。

10.如權利要求8所述的非接觸磁感應電阻抗平面投影成像方法，其特征在于，根據測量線圈陣列中全部測量線圈的檢測結果按照測量線圈位置，通過插值的方法形成電阻抗平面投影圖像。