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原文传递基于多物理场融合的无损检测系统及方法

专利名称：	基于多物理场融合的无损检测系统及方法
摘要：	本发明提供一种基于“电磁‑热‑声”多物理场融合的无损检测系统及方法，属于无损检测领域。检测系统包括信号发生器、功率放大器、红外热像仪、激励线圈、电磁传感器、待测金属构件、声传感器以及信号处理单元。本发明在红外热成像检测系统的基础上，设置电磁传感器、声阵列传感器，组成“电磁‑热‑声”融合检测系统。基于融合的多场多模态信号可以挖掘出更多的损伤特征，并将多物理场信号输入经过学习训练的深度学习网络模型，对金属构件损伤进行更加全面的精确评估。本发明中的检测系统在红外热成像系统的基础上改进，具有很好的可行性，操作简单。本发明中的检测方法抗干扰性强、检测精度高，可更加全面智能的对金属构件损伤进行检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	重庆大学
发明人：	尹爱军;姚文杰;任宏基
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201910015763.6
公开号：	CN109738512A
分类号：	G01N27/90(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号
主权项：	1.一种基于多物理场融合的无损检测系统，其特征在于，包括信号发生器(1)、功率放大器(2)、红外热像仪(3)、激励线圈(4)、电磁传感器(5)、待测金属构件(6)、声传感器(7)、信号处理单元(8)；所述信号发生器(1)与功率放大器(2)、红外热像仪(3)、声传感器(7)相连，同步触发功率放大器(2)、红外热像仪(3)、声传感器(7)工作；所述功率放大器(2)接收激励信号并放大，在激励线圈(4)上产生可在待测金属构件(6)上激励出涡流的交变激励电流；所述激励线圈(4)在交变电流的作用下，产生交变的电磁激励信号并作用在待测金属构件(6)上；所述红外热像仪(3)、电磁传感器(5)、声传感器(7)均非接触的固定设置在待测金属构件(6)垂直距离不高于5mm的范围内，并将分别采集的热信号、磁信号、声信号传送到信号处理单元(8)。 2.根据权利要求1所述一种基于多物理场的无损检测系统，其特征在于，所述激励线圈(4)电流有效值不低于10A，激励频率为60KHz-300KHz，与待测金属构件的垂直距离不大于4mm。 3.根据权利要求2所述一种基于多物理场的无损检测系统，其特征在于，所述声传感器(7)为电容式声阵列传感器。 4.根据权利要求3所述一种基于多物理场的无损检测系统，其特征在于，所述信号处理单元(8)包括信号调理电路、NI机箱、数据采集卡、计算机处理模块。 5.根据权利要求4所述一种基于多物理场的无损检测系统，其特征在于，所述计算机处理模块包括计算机及其安装在计算机中的信号处理软件，计算机处理模块具有数据显示、存储、分析功能。 6.一种基于多物理场融合的无损检测方法，其特征在于，采用权利要求1-5中任一项所述的基于多物理场融合的无损检测系统，检测步骤如下：步骤1：通过信号发生器(1)产生的激励信号控制红外热像仪(3)与声传感器(7)的工作状态以及激励电流的频率；步骤2：激励线圈(4)产生的交变电磁场作用在待测金属构件(6)上，金属构件产生电涡流并对构件进行加热；步骤3：通过电磁传感器(5)、红外热像仪(3)、声传感器(7)采集电磁、热、声信号，并传送至信号处理单元(8)；步骤4：信号处理单元(8)对接收到的电磁、热、声信号进行信号分析处理，对待测金属构件(6)进行损伤检测。 7.根据权利要求6所述的多物理场融合的无损检测方法，其特征在于，所述步骤2中激励线圈功率不低于1.2KW，激励时间为500ms-1.5s。 8.根据权利要求7所述的多物理场融合的无损检测方法，其特征在于，所述步骤3中电磁传感器(5)、红外热像仪(3)、声传感器(7)金属损伤信号采集时间不低于1s。
所属类别：	发明专利