[發明專利]一種基于電阻抗成像技術的檢測系統和方法

在審

• 申請號: 201910677553.3
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN110412092A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 周小勇;李陽;潘勛;李慶剛
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01N27/20
• 分類號: G01N27/20
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 鄒桂敏

1.一種基于電阻抗成像技術的檢測系統，其特征在于：包括涂設在待檢測基材上的導電涂層、均勻分布在所述導電涂層上的多個接收電極、與任意兩個接收電極通過導線連接的電源、與剩下所述接收電極通過導線連接的數據采集裝置、與所述數據采集裝置和電源電連接的中央處理器。

2.如權利要求1所述的一種基于電阻抗成像技術的檢測系統，其特征在于：所述導電涂層包括如下質量份數的組分：環氧丙烯酸酯樹脂40-80份，稀釋劑16-56份，光引發劑0.5-2.5份，光敏劑0.5-2.5份，光穩定劑0.1-1份，消泡劑0.1-1份，流平劑0.1-1份，增韌劑4-24份，硅烷偶聯劑1-5份，導電填料80-300份。

3.如權利要求2所述的一種基于電阻抗成像技術的檢測系統，其特征在于：所述稀釋劑為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮和1，4-丁二醇二縮水甘油醚中的一種或多種。

4.如權利要求3所述的一種基于電阻抗成像技術的檢測系統，其特征在于：所述光引發劑為1-羥基環己基苯基甲酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎琳基-1-丙酮和2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮其中的一種或多種；所述光敏劑為二苯甲酮、2,4-二羥基二苯甲酮和米蚩酮其中的一種或多種。

5.如權利要求2所述的一種基于電阻抗成像技術的檢測系統，其特征在于：所述增韌劑為液體聚硫橡膠、液體硅橡膠和聚醚其中的一種或多種。

6.如權利要求2所述的一種基于電阻抗成像技術的檢測系統，其特征在于：所述硅烷偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷其中的一種或多種。

7.如權利要求2-6任一項所述的一種基于電阻抗成像技術的檢測系統，其特征在于：所述導電填料為銀包銅粉、碳納米管和石墨烯其中的一種或多種。

8.一種基于電阻抗成像技術的檢測方法，其特征在于，使用權利要求1-7任一項所述的檢測系統，具體步驟如下：

S1：將預先配制好的導電材料用刷子均勻地涂抹在基體材料表面，然后將2n個接收電極均勻的分布在所述導電涂層上；其中任意兩個接收電極通過導線連接的電源，剩下的2n－2個所述接收電極通過導線與數據采集裝置連接，接收電極分別標為1、2、3.......2n；

S2：打開電源，并通過中央處理器控制電源輸出參數，數據采集裝置采集與其相連接的電極之間的電壓，使用相鄰激勵模式進行測量當電源通過(1,2)電極向導電涂層中輸入恒定電流，在(2,3)、(3,4)……(2n,1)等電極來采集各組電壓，然后再通過(2,3)電極輸入恒定電流，同樣采集剩余各組電極上的電壓，以此類推直至循環采集完成，每個數據0.02-2s的速率進行數據采集，當采用2n個電極時，一組數據包含2n×2n＝4n²個電壓；

S3：外力對基體材料進行緩慢加載后，待基體材料側面出現微裂縫，重復步驟S2，測得一組數據；

S4：中央處理器將加載前后收集的兩組數據對導電涂層電勢差分布進行EIT逆問題計算，利用軟件MATLAB結合修正的Gauss-Newton迭代算法，尋找最合適參數，實現電阻抗成像。