专利汇可以提供一种基于超声和电磁超声相结合的双模无损检测方法及装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种基于超声和电磁超声相结合的双模 无损检测 方法及装置,首先在非静 磁场 作用下,利用超声检测方法对金属构件进行粗检;然后在静磁场作用下,对金属构件施加脉冲激励 电流 .金属构件在静磁场的作用下其内部产生洛伦兹 力 ,洛伦兹力将导致声 信号 的产生,在金属构件有 缺陷 和无缺陷 位置 处产生的超声信号不同。通过贴放在金属构件上的超声 探头 阵列重建金属构件的电导率分布,通过电导率分布结合超声检测结果检测金属构件缺陷。应用本 发明 检测方法的装置中,控制系统(2)连接脉冲激励系统(1)、超声探头阵列(4)和磁体系统(3),超声探头阵列(4)连接信号检测处理系统(5),信号检测处理系统(5)连接重建系统(6)。,下面是一种基于超声和电磁超声相结合的双模无损检测方法及装置专利的具体信息内容。
1.一种基于超声和电磁超声相结合的双模无损检测方法,其特征在于所述的检测方法是首先在非静磁场作用下,利用超声检测方法对金属构件进行粗检;然后在静磁场作用下,对金属构件施加脉冲激励电流;金属构件在静磁场的作用下其内部产生洛伦兹力,洛伦兹力将导致声信号的产生,在金属构件有缺陷和无缺陷位置处产生的超声信号不同;通过贴放在金属构件上的超声探头阵列检测超声信号,利用此超声信号重建金属构件的电导率分布,通过电导率分布结合超声检测结果检测金属构件缺陷。
2.根据权利要求1所述的双模无损检测方法,其特征在于所述的重建金属构件的电导率分布过程的步骤如下:
首先对于在外加磁场作用下产生的超声波信号进行还原:
m(r,t)=p(r,t)*h(t)+γ(t) (1)
其中,*表示卷积运算,p(r,t)表示原始声场,γ(t)为噪声信号,h(t)为超声换能器的时域脉冲响应,m(r,t)表示经过信号处理系统后接收到的超声波信号;
公式(1)的频域表示为:
M(r,ω)=P(r,ω)×H(ω)+Y(ω) (2)
其中M(r,ω)、P(r,ω)、H(ω)和Y(ω)分别是m(r,t)、p(r,t)、h(t)和γ(t)的傅里叶谱;则基于最小均方差估计,存在噪声时,根据维纳滤波反卷积理论,超声换能器处的原始声场能够通过维纳滤波反卷积恢复:
式中C=1/(α·|H(ω)|),FFT-1为反傅里叶符号;
然后利用超声换能器接收到的超声信号m(r,t)通过公式(4)利用维纳滤波反卷积得到超声换能器处的原始声场p(r,t);求出原始声场后,可用时间反演法进行样品声源分布的重建,在声源分布求解后,利用磁体系统主磁场与超声探头阵列的探头垂直的情况,外加磁体系统的磁场只有单一分量,假设为B0=B0ez,B0为一常数,结合电流连续性定理求解电流密度:
在已知洛伦兹力散度和静磁场的磁通密度的条件下,由公式(9)电流密度满足的方程,以及相应的边界条件重建被测金属构件断层的电流密度Jx、Jy分布;
最后获得电流密度后,参照磁共振电阻抗成像中电导率的重建方法,通过迭代算法重建金属构件样品的电导率分布。
3.应用权利要求1所述的基于超声和电磁超声相结合的无损检测方法的装置,其特征在于,所述的检测装置包括脉冲激励系统(1)、超声探头阵列(4)、磁体系统(3)、控制系统(2)、信号检测处理系统(5)和重建系统(6);控制系统(2)分别连接脉冲激励系统(1)、超声探头阵列(4)和磁体系统(3),超声探头阵列(4)连接信号检测处理系统(5),信号检测处理系统(5)连接重建系统(6);超声探头阵列(4)和被测金属构件之间通过水或者绝缘油进行耦合,超声探头阵列(4)的检测面与主磁场方向垂直。
4.根据权利要求3所述的基于超声和电磁超声相结合的无损检测方法的装置,其特征在于,被测金属构件和超声探头阵列(4)的探测面之间通过水或者绝缘油进行耦合,所述的脉冲电流激励系统通过电极加载在被测金属构件上。
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