专利汇可以提供一种磁热声成像的电阻率重建方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种磁热声成像的 电阻 率 重建方法,包括以下步骤:首先通过激励线圈(2)对导电物体(3)施加MHz 电流 激励,导电物体(3)由于感应电流的作用产生 焦 耳 热 ,进而产生热声 信号 ;所述的热声信号通过耦合剂耦合到超 声换能器 (4)内;超声换能器(4)接收到超声信号后通过超声 信号处理 、采集子系统进行前置放大、滤波、二级放大等处理后,进行存储,获取高 分辨率 的磁热声信号;第二步利用获取的磁热声信号重建热声源分布;第三步重建矢量电位空间分量;第四步利用矢量电位空间分量求解电阻率。,下面是一种磁热声成像的电阻率重建方法专利的具体信息内容。
1.一种磁热声成像的电阻率重建方法,其特征在于:磁热声成像的电阻率重建方法包括以下步骤:
第一步:获取磁热声信号
首先通过激励线圈(2)对导电物体(3)施加MHz电流激励,导电物体(3)由于感应电流的作用产生焦耳热,进而产生热声信号;所述的热声信号通过耦合剂耦合到超声换能器(4)内;超声换能器(4)接收到超声信号后通过超声信号处理、采集子系统进行前置放大、滤波、二级放大处理后,进行存储;
第二步:获取热声源分布
已知磁热声成像的声压波动方程:
其中,r为热声源位置坐标,p(r,t)是声压,cs为热声源在介质中的传播声速,CP为导电物体(3)的比热容,β为导电物体(3)的热膨胀系数,δ(t)是狄拉克函数,t为时间相,S(r)为热声源分布的极坐标表述形式;
选取导电物体的某一断层面z=z0,解方程(1)获取断层面z=z0上的热声源分布S(x,y,z0);导电物体(3)上的热声源分布S(x,y,z)通过断层面z=z0上的热声源分布S(x,y,z0)在z方向的插值得到,或者分层计算得到;
热声源分布同时是电阻率和电流密度的函数,因此热声源分布表示为:
S(x,y,z)=ρJ2=ρJ·J (2)
其中,S(x,y,z)为热声源分布,ρ为导电物体(3)的电阻率,J为导电物体(3)内电流密度分布;
第三步:获取矢量电位的空间分量T
考虑电流连续性定理 引入矢量电位,有:
其中,T为矢量电位空间分量, 为矢量电位空间分量的旋度,为哈密度算符;
考虑欧姆定律J=σE,有:
其中,ρ为导电物体(3)的电阻率,B1为磁感应强度,由式(3)代入式(2),得:
将式(5)代入式(4),有
将S(x,y,z)代入公式(6)后,结合电绝缘边界条件,对公式(6)进行非线性有限元法求解,即可重建得到矢量电位的空间分量T;
第四步:获取电导率
将矢量电位的空间分量T代入公式(5),即可重建电阻率ρ。
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