[發(fā)明專利]一種基于磁致伸縮導(dǎo)波的檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310353875.5
• 申請(qǐng)日: 2013-08-14
• 公開（公告）號(hào): CN103424471A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張東來;周智慧;孫金萍;張恩超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號(hào): G01N29/07
• 分類號(hào): G01N29/07
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 彭益宏;韓云涵

1.一種基于磁致伸縮導(dǎo)波的檢測(cè)裝置，其特征在于，包括：信號(hào)發(fā)生器、連接該信號(hào)發(fā)生器的功率放大器、連接該功率放大器的激勵(lì)傳感器、檢測(cè)傳感器、連接該檢測(cè)傳感器的信號(hào)調(diào)理器、連接該信號(hào)調(diào)理器的信號(hào)采集器、連接該信號(hào)采集器的PC機(jī)以及給上述裝置供電的電源；其中，所述信號(hào)發(fā)生器還連接所述信號(hào)采集器；所述激勵(lì)傳感器包括沿軸向置在管道上的第一永磁體和繞在該第一永磁體的磁芯上的激勵(lì)線圈；所述檢測(cè)傳感器包括沿軸向置在管道上的第二永磁體和繞在該第二永磁體的磁芯上的檢測(cè)線圈。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁致伸縮導(dǎo)波的檢測(cè)裝置，其特征在于：所述信號(hào)采集器中有信號(hào)采集卡和連接該信號(hào)采集卡的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述信號(hào)采集卡連接所述信號(hào)發(fā)生器和所述信號(hào)調(diào)理器，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接所述PC機(jī)。

3.一種基于磁致伸縮導(dǎo)波的檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、信號(hào)發(fā)生器向功率放大器發(fā)出編碼信號(hào)，該功率放大器將所述編碼信號(hào)進(jìn)行功率放大，然后發(fā)送到激勵(lì)傳感器，激勵(lì)傳感器產(chǎn)生彈性波；同時(shí)，該信號(hào)發(fā)生器向信號(hào)采集器中的信號(hào)采集卡發(fā)出觸發(fā)脈沖；

S2、所述信號(hào)采集卡將采集到的回波信號(hào)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，然后PC機(jī)讀取該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，并將讀取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到PC機(jī)中；

S3、零相位低通濾波，即將PC機(jī)中的數(shù)據(jù)先正向低通濾波，然后將數(shù)據(jù)頭尾倒置，再對(duì)信號(hào)進(jìn)行低通濾波，得到濾波后的數(shù)據(jù)；

S4、匹配濾波，即將信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的編碼信號(hào)作為參考信號(hào)，然后將經(jīng)過零相位低通濾波后的導(dǎo)波信號(hào)取其共軛，并作傅里葉變換，變換的結(jié)果與參考信號(hào)的傅里葉變換相乘，從而獲得處理后的信號(hào)，該信號(hào)在沿檢測(cè)對(duì)象長度方向上具有較高的相鄰缺陷分辨力；以及

S5、獲取匹配濾波后產(chǎn)生信號(hào)的包絡(luò)線，求取包絡(luò)線的極大值點(diǎn)，且因缺陷位于獲取的直達(dá)波與首次端部回波間，從而便可確定缺陷的極大值點(diǎn)的時(shí)間位置，將缺陷極大值點(diǎn)的時(shí)間減去直達(dá)波的時(shí)間獲得的差值，將此差值乘以機(jī)械波的傳播波速，然后除以2，就獲得缺陷與檢測(cè)傳感器之間的距離信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于磁致伸縮導(dǎo)波的檢測(cè)方法，其特征在于：所述步驟S1中的編碼信號(hào)單次發(fā)射脈沖持續(xù)的時(shí)間為100US～1MS。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于磁致伸縮導(dǎo)波的檢測(cè)方法，其特征在于：所述編碼信號(hào)的頻率變化范圍為1KHZ~200KHZ。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于磁致伸縮導(dǎo)波的檢測(cè)方法，其特征在于：所述步驟S2包括如下步驟：

S21、檢測(cè)傳感器檢測(cè)到回波信號(hào)，并將該回波信號(hào)發(fā)送到信號(hào)調(diào)理器；以及

S22、信號(hào)調(diào)理器將調(diào)理后的信號(hào)發(fā)送到信號(hào)采集器中的采集卡。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于磁致伸縮導(dǎo)波的檢測(cè)方法，其特征在于：所述步驟S4中，匹配濾波的公式為：

U(t)=∫kSig(f)Sig*(f)ej2πf(t-t0)df]]>

式中，U(t)表示匹配濾波器的輸出信號(hào)；Sig(f)表示發(fā)射的編碼信號(hào)的傅里葉變換；k表示有理數(shù)；Sig^*(f)表示經(jīng)過零相位低通濾波后的導(dǎo)波信號(hào)數(shù)據(jù)的傅里葉變換；t表示時(shí)間；t₀表示假設(shè)參考信號(hào)的時(shí)間長度為T,取t₀=T。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于磁致伸縮導(dǎo)波的檢測(cè)方法，其特征在于：編碼信號(hào)為線性調(diào)頻信號(hào)或步進(jìn)頻率信號(hào)。