步驟4:磁屏蔽罩在馬達帶動下旋轉(zhuǎn)，永磁鐵和線圈保持靜止；
步驟5:被測物體所感應(yīng)的電場和磁場強度交替變化，當永磁鐵與某個小孔組的發(fā)射孔正對時，被測物體所感應(yīng)的電場和磁場強度最強，當從發(fā)射孔泄露到磁屏蔽罩外的電場和磁場完全移出被測物體時，被測物體所感應(yīng)的電場和磁場強度最弱。
[0037]步驟6:被測物體表面所感應(yīng)到的交變電場和磁場，引起渦流，最終形成超聲波波源。超聲波在被測物體中傳播，當遇到介質(zhì)改變時發(fā)生反射。
[0038]步驟7:反射波在被測物體表面引起感應(yīng)場，通過磁屏蔽罩的接收孔被磁感應(yīng)接收陣列接收。
[0039]步驟8:磁感應(yīng)接收陣列將所接收的數(shù)據(jù)發(fā)送至后臺處理器進行處理，最終得出檢測結(jié)果。檢測結(jié)束。
[0040]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.基于恒定電磁源機動變頻感應(yīng)場的物體檢測裝置，其特征在于:包括一個前端檢測裝置和后臺處理器，所述前端檢測裝置能夠在被測物體表面形成交替變化的電場和磁場強度，即形成交變感應(yīng)場，從而在被測物體表面引起渦流，產(chǎn)生超聲波波源，還能夠感應(yīng)超聲波的反射波所引起的磁場，并將所接收的數(shù)據(jù)發(fā)送給后臺處理器；后臺處理器負責接收前端檢測裝置發(fā)來的數(shù)據(jù)，并進行分析處理，提供檢測結(jié)果。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于恒定電磁源機動變頻感應(yīng)場的物體檢測裝置，其特征在于:前端檢測裝置包括永磁鐵、線圈、磁屏蔽罩、馬達、磁感應(yīng)元件，所述永磁鐵提供恒定磁場，即靜磁場；線圈可以纏繞在永磁鐵上，亦可置于永磁鐵下方，其通有直流電，提供恒定電場，即靜電場；永磁鐵與線圈共同組成恒定電磁源；永磁鐵和線圈被置于磁屏蔽罩內(nèi)，磁屏蔽罩的功能是屏蔽磁場和電場，使磁屏蔽罩內(nèi)的磁場和電場不能泄露到磁屏蔽罩外；馬達用于帶動恒定電磁源或磁屏蔽罩產(chǎn)生運動；磁感應(yīng)元件用于感應(yīng)磁場變化。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于恒定電磁源機動變頻感應(yīng)場的物體檢測裝置，其特征在于:磁屏蔽罩可以根據(jù)需要選用不同材料、不同形狀，可選材料包括鋁合金、鎳鐵高磁導(dǎo)率合金等，可選形狀包括圓柱體、球體、立方體等；其一端開若干小孔組，由于磁屏蔽罩對電磁場的屏蔽作用，磁屏蔽罩內(nèi)的電場和磁場只能通過小孔泄露到磁屏蔽罩外。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于恒定電磁源機動變頻感應(yīng)場的物體檢測裝置，其特征在于:馬達使恒定電磁源與磁屏蔽罩的小孔組產(chǎn)生相對運動，相對運動可采用以下方法中的任意一種: 方法一:將磁屏蔽罩與一馬達相連，恒定電磁源保持靜止，磁屏蔽罩在馬達的帶動下，能夠以不同的速率運動； 方法二:將永磁鐵與一馬達相連，磁屏蔽罩保持靜止，永磁鐵在馬達的帶動下，使恒定電磁源以不同的速率運動； 方法三:將磁屏蔽罩和永磁鐵分別與一馬達相連，磁屏蔽罩和永磁鐵均在馬達的帶動下，以不同的速率運動。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于恒定電磁源機動變頻感應(yīng)場的物體檢測裝置，其特征在于:由于磁屏蔽罩對電磁場的屏蔽作用，磁屏蔽罩內(nèi)的電場和磁場只能通過小孔泄露到磁屏蔽罩外，當永磁鐵與某個小孔組的發(fā)射孔正對時，被測物體感應(yīng)到最強的電場和磁場；當永磁鐵與發(fā)射孔由正對位置逐漸錯開時，被測物體所感應(yīng)的電場和磁場強度逐漸減少；當從發(fā)射孔泄露到磁屏蔽罩外的電場和磁場完全移出被測物體時，被測物體所感應(yīng)的電場和磁場降至最小，由此使被測物體表面感應(yīng)到交替變化的電場和磁場強度，即產(chǎn)生交變感應(yīng)場，從而引起渦流，形成超聲波波源。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于恒定電磁源機動變頻感應(yīng)場的物體檢測裝置，其特征在于:磁感應(yīng)兀件安置在永磁鐵貼近磁屏蔽罩內(nèi)壁一端的周圍，以永磁鐵為中心對稱分布；其數(shù)量可以根據(jù)需要靈活選擇，以形成磁感應(yīng)接收陣列；磁感應(yīng)元件可以是磁敏元件、線圈等；磁感應(yīng)元件必須與永磁鐵和線圈形成相對靜止，從而不會對恒定電磁源進行感應(yīng)。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于恒定電磁源機動變頻感應(yīng)場的物體檢測裝置，其特征在于:小孔組每個小孔組包括一個中心孔和若干圍繞中心孔對稱分布的周邊孔；周邊孔的數(shù)目與磁感應(yīng)元件的數(shù)目相同；中心孔既作為發(fā)射孔，也作為接收孔；周邊孔作為接收孔；小孔形狀可以根據(jù)需要，比如匹配被測物體的形狀等，相應(yīng)設(shè)置成圓形、方形、直線形、曲線形等；當磁屏蔽罩某個小孔組的發(fā)射孔與永磁鐵上下對齊時，其周邊接收孔應(yīng)與磁感應(yīng)元件一一對齊；通過設(shè)計磁屏蔽罩上小孔組的數(shù)目，不但可以控制交變感應(yīng)場的變化頻率，還可以調(diào)節(jié)發(fā)射信號的占空比。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于恒定電磁源機動變頻感應(yīng)場的物體檢測裝置，其特征在于:線圈，當需要大功率超聲波信號時，可在線圈兩端加載高壓，通過調(diào)節(jié)直流線圈的電阻大小控制其電流在額定范圍內(nèi)，高壓可以形成強電場，而發(fā)射孔開口較小，因此泄露到磁屏蔽罩外的能量較為集中，從而保證所產(chǎn)生的超聲信號具有大功率，使某些非金屬物體的檢測也成為可能。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于恒定電磁源機動變頻感應(yīng)場的物體檢測裝置，其特征在于:相對運動，運動速率決定了交變感應(yīng)場的變化頻率，而交變感應(yīng)場的變化頻率決定了所產(chǎn)生的超聲信號的頻率，各個裝置的運動模式可以根據(jù)需要設(shè)計，比如:平面旋轉(zhuǎn)、往復(fù)擺動等， 當磁屏蔽罩和恒定電磁源同時運動時，可以使交變感應(yīng)場的變化頻率、變化模式更加多樣化，通過控制運動裝置的速率，可以實現(xiàn)不同變化頻率的交變感應(yīng)場，即變頻感應(yīng)場，從而產(chǎn)生寬頻超聲波信號，寬頻信號可以增大信號的信息量，從而提升檢測精度。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于恒定電磁源機動變頻感應(yīng)場的物體檢測方法，其特征在于:其工作流程包括以下步驟: 步驟1:將前端檢測裝置開孔一側(cè)貼近被測物體，永磁鐵對準待檢測區(qū)域； 步驟2:線圈中通直流電，以產(chǎn)生恒定電場； 步驟3:啟動馬達，根據(jù)所需超聲波信號的頻率范圍，設(shè)置馬達轉(zhuǎn)速； 步驟4:磁屏蔽罩在馬達帶動下旋轉(zhuǎn)，永磁鐵和線圈保持靜止； 步驟5:被測物體所感應(yīng)的電場和磁場強度交替變化，當永磁鐵與某個小孔組的發(fā)射孔正對時，被測物體所感應(yīng)的電場和磁場強度最強，當從發(fā)射孔泄露到磁屏蔽罩外的電場和磁場完全移出被測物體時，被測物體所感應(yīng)的電場和磁場強度最弱； 步驟6:被測物體表面的交變感應(yīng)場，引起渦流，形成超聲波波源； 超聲波在被測物體中傳播，當遇到介質(zhì)改變時發(fā)生反射； 步驟7:反射波在被測物體表面引起感應(yīng)場，通過磁屏蔽罩的接收孔被磁敏元件陣列接收； 步驟8:磁敏元件陣列將所接收的數(shù)據(jù)發(fā)送至后臺處理器進行處理，最終得出檢測結(jié)果，并結(jié)束檢測。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于恒定電磁源機動變頻感應(yīng)場的物體檢測方法及裝置。該裝置包括前端檢測裝置和后臺處理器。前端檢測裝置將永磁鐵結(jié)合通有直流電的線圈，產(chǎn)生恒定電磁源。恒定電磁源被置于磁屏蔽罩內(nèi)。磁屏蔽罩一端開若干小孔，通過控制磁屏蔽罩的小孔與恒定電磁源的相對運動，使從小孔泄露到磁屏蔽罩外的電場和磁場強度交替變化，從而在被測物體表面形成交變感應(yīng)場，最終產(chǎn)生超聲波波源。永磁鐵上固定若干磁感應(yīng)元件，形成磁接收陣列，用來感應(yīng)超聲波的反射波所引起的磁場，并發(fā)送給后臺處理器進行分析處理。本發(fā)明所述裝置和方法可以提高檢測精度，靈活地產(chǎn)生寬頻、大功率檢測信號，且被測物體不局限于金屬導(dǎo)體，適用于更廣泛的檢測場景。
【IPC分類】G01N29/24, G01N29/34
【公開號】CN105004797
【申請?zhí)枴緾N201510444201
【發(fā)明人】韋崗, 王一歌, 曹燕, 楊萃
【申請人】廣州彩磁信息技術(shù)有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年7月24日