CN102841136B - 一种基于阵元线圈的变阵列涡流仪器设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于阵元线圈的变阵列涡流仪器设计方法，包括分时激励扫描、同时激励扫描、单激励/差分接收扫描、单激励/单接收扫描、差分激励/接收扫描、单激励/多接收、多激励/单接收等多种变阵列涡流扫描方法，采用电子切换技术改变和控制阵列涡流探头中每个阵元线圈的激励/接收方式与顺序及激励频率强度等参数，多种方法的结合，实现变阵涡流检测，通过一次扫查就可以有效检测出任意方向的工件表面与近表面的不连续性与各种缺陷，将激励线圈的激励磁场之间的相互干扰对检测信号的影响降到最低，进一步提高阵列涡流检测精度与灵敏度。
Description
技术领域
本发明涉及一种无损检测方法，尤其是涉及一种阵列涡流检测仪器中应用的一种基于阵元线圈的变阵列涡流扫描方法。
背景技术
阵列涡流检测技术是通过涡流检测线圈结构的特殊设计，并借助于计算化的涡流仪器强大的分析、计算及处理功能，实现对材料和零件的快速、有效检测，具有按一定方式排布、且独立工作的多个检测线圈，能够一次性完成大面积扫查及成像的涡流检测技术。为提高检测效率，阵列涡流传感器中包含有几个或几十个，甚至数百个以上线圈，不论是激励线圈，还是接收线圈，相互之间的距离都非常近，激励线圈的激励磁场之间存在相互干扰问题，加之目前现有的阵列涡流检测仪器的没有专门有效的系统性的扫描规则，限制了阵列涡流检测精度与灵敏度，进而限制了阵列涡流检测技术在实际检测中的应用效果。
发明内容
为了削弱激励线圈的激励磁场之间、接收线圈的感应磁场之间的相互干扰对检测信号的影响，进一步提高阵列涡流检测精度与灵敏度，本发明提供了一种基于阵元线圈的变阵列涡流仪器设计方法，在阵列涡流检测技术基础上，采用电子切换技术改变和控制阵列涡流探头中每个阵元线圈的激励/接收方式与顺序及激励频率强度等参数，实现变阵列涡流检测。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在阵列涡流检测技术基础上，采用电子切换技术改变和控制阵列涡流探头中每个阵元线圈的激励/接收方式与顺序及激励频率强度等参数，实现变阵列涡流检测，包括分时激励扫描、同时激励扫描、单激励/差分接收扫描、单激励/单接收扫描、差分激励/接收扫描、单激励/多接收、多激励/单接收等多种变阵列涡流扫描方法，变阵列涡流扫描控制阵列涡流传感器的每个阵元线圈按照相应的规则激励和接收检测信号；分时激励扫描与同时激励扫描为基本扫描方法，在局部范围内，制定其它扫描方法时，应首先满足这两个基本方法；单激励/差分接收扫描、单激励/单接收扫描、差分激励/接收扫描、单激励/多接收、多激励/单接收为可选扫描方法，根据检测要求选择适宜的扫描方法。
所述的分时激励扫描为，当彼此相邻的阵元线圈都作为激励线圈时，采用分时激励方法，即某一激励阵元线圈激励时，与其相邻的其它激励阵元线圈不激励，仅当这一激励阵元线圈激励结束后，与其相邻的另一个激励阵元线圈开始激励，激励时序设置一定间隔。分时激励扫描规则可以将激励线圈激励磁场之间的相互干扰影响降到最低。
所述的同时激励扫描为，互不相邻的阵元线圈都作为激励线圈时，采用同时激励方法，即某一激励阵元线圈激励时，与其不相邻的，即与其间隔1个或1个以上阵元线圈的其它激励阵元线圈同时刻激励。同时激励可以有效提高检测速度，尤其适用于具有较多阵元线圈、较长或较大扫查面的阵列涡流传感器提高检测速度。
所述的单激励/差分接收扫描为，在遵守分时激励扫描与同时激励扫描的基础上，阵元线圈（B1）为激励线圈，阵元线圈（A1）、阵元线圈（A2）、阵元线圈（B2）为接收线圈；阵元线圈（B1）和阵元线圈（A1）、阵元线圈（A2）一组，阵元线圈（B1）和阵元线圈（A2）、阵元线圈（B2）一组，形成2组不同方向的单激励/差分接收检测信号，其它阵元线圈同样按照所述单激励/差分接收扫描分组激励/接收；阵元线圈（B1）和阵元线圈（A1）、阵元线圈（A2）一组，激励/接收过程为：以预置的频率激励阵元线圈（B1），由于电磁感应，阵元线圈（B1）激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被接收线圈的阵元线圈（A1）和阵元线圈（B2）所接收，并将检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；阵元线圈（B1）和阵元线圈（A2）、阵元线圈（B2）一组，激励/接收过程为：以预置的频率激励阵元线圈（B1），由于电磁感应，阵元线圈（B1）激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被接收线圈的阵元线圈（A2）和阵元线圈（B2）所接收，并将检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理。单激励/差分接收扫描规则通过一次扫查就可以检测出特定方向的工件表面与近表面的不连续性与缺陷。
所述的单激励/单接收扫描为，在遵守分时激励扫描与同时激励扫描的基础上，阵元线圈（B1）为激励线圈，阵元线圈（A1）、阵元线圈（A2）、阵元线圈（B2）为接收线圈；阵元线圈（B1）和阵元线圈（A1）为一组，阵元线圈（B1）和阵元线圈（A2）为一组，阵元线圈（B1）和阵元线圈（B2）为一组，形成3组不同方向的单激励/单接收检测信号，其它阵元线圈同样按照所述单激励/单接收扫描分组激励/接收；阵元线圈（B1）和阵元线圈（A1）为一组，激励/接收过程为：以预置的频率激励阵元线圈（B1），由于电磁感应，阵元线圈（B1）激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被接收线圈的阵元线圈（A1）接收，并将检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；阵元线圈（B1）和阵元线圈（A2）为一组，激励/接收过程为：以预置的频率激励阵元线圈（B1），由于电磁感应，阵元线圈（B1）激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被接收线圈的阵元线圈（A2）接收，并将检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；阵元线圈（B1）和阵元线圈（B2）为一组，激励/接收过程为：以预置的频率激励阵元线圈（B1），由于电磁感应，阵元线圈（B1）激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被接收线圈的阵元线圈（B2）接收，并将检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理。单激励/单接收扫描规则通过一次扫查就可以检测出特定方向的工件表面与近表面的缺陷，尤其可以有效提高长通缺陷的检测灵敏度。
所述的差分激励/接收扫描为，在遵守分时激励扫描与同时激励扫描的基础上，阵元线圈（A1）、阵元线圈（A2）、阵元线圈（B1）、阵元线圈（B2）既为激励线圈，又为接收线圈；阵元线圈（A1）和阵元线圈（A2）为一组，阵元线圈（A1）和阵元线圈（B1）为一组，阵元线圈（B1）和阵元线圈（B2）为一组，阵元线圈（A2）和阵元线圈（B2）为一组，形成4组差分激励/接收检测信号，其它阵元线圈同样按照所述差分激励/接收扫描分组激励/接收；阵元线圈（A1）和阵元线圈（A2）为一组，分时相互激励/接收，激励/接收过程为：时刻（t1），以预置的频率激励阵元线圈（A1），由于电磁感应，阵元线圈（A1）激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（A1）和阵元线圈（A2）接收，时刻（t2），以预置的频率激励阵元线圈（A2），由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（A1）和阵元线圈（A2）接收，检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；阵元线圈（A1）和阵元线圈（B1）为一组，分时相互激励/接收，激励/接收过程为：时刻（t1），以预置的频率激励阵元线圈（A1），由于电磁感应，阵元线圈（A1）激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（A1）和阵元线圈（B1）接收，时刻（t3），以预置的频率激励阵元线圈（B1），由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（A1）和阵元线圈（B1）接收，检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；阵元线圈（B1）和阵元线圈（B2）为一组，分时相互激励/接收，激励/接收过程为：时刻（t3），以预置的频率激励阵元线圈（B1），由于电磁感应，阵元线圈（B1）激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（B1）和阵元线圈（B2）接收，时刻（t1），以预置的频率激励阵元线圈（B2），由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（B1）和阵元线圈（B2）接收，检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；阵元线圈（A2）和阵元线圈（B2）为一组，分时相互激励/接收，激励/接收过程为：时刻（t2），以预置的频率激励阵元线圈（A2），由于电磁感应，阵元线圈（A2）激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（A2）和阵元线圈（B2）接收，时刻（t1），以预置的频率激励阵元线圈（B2），由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（A2）和阵元线圈（B2）接收。差分激励/接收扫描规则通过一次扫查就可以检测出特定方向的工件表面与近表面的缺陷，尤其可以有效提高短小缺陷的检测灵敏度。
所述的单激励/多接收扫描为，在遵守分时激励扫描与同时激励扫描的基础上，某一阵元线圈为激励线圈，与其相邻的所有阵元线圈为接收线圈，形成1组单激励/多接收检测信号，例如，阵元线圈（B2）为激励线圈，阵元线圈（B1）、阵元线圈（A2）、阵元线圈（A3）、阵元线圈（B3）、阵元线圈（C3）、阵元线圈（C2）为接收线圈，阵元线圈（B2）与阵元线圈（B1）、阵元线圈（A2）、阵元线圈（A3）、阵元线圈（B3）、阵元线圈（C3）、阵元线圈（C2）为一组，形成1组单激励/多接收检测信号，其它阵元线圈同样按照所述单激励/多接收扫描分组激励/接收；激励/接收过程为：以预置的频率激励阵元线圈（B2），由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（B1）、阵元线圈（A2）、阵元线圈（A3）、阵元线圈（B3）、阵元线圈（C3）、阵元线圈（C2）接收，检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理。单激励/多接收扫描规则通过一次扫查可以有效获得不同方向缺陷的检测信息。
所述的多激励/单接收扫描为，在遵守分时激励扫描与同时激励扫描的基础上，某一阵元线圈为接收线圈，与其相邻的所有阵元线圈为激励线圈，形成1组多激励/单接收检测信号，例如，阵元线圈（B1）、阵元线圈（A2）、阵元线圈（A3）、阵元线圈（B3）、阵元线圈（C3）、阵元线圈（C2）为激励线圈，阵元线圈（B2）为接收线圈，阵元线圈（B1）、阵元线圈（A2）、阵元线圈（A3）、阵元线圈（B3）、阵元线圈（C3）、阵元线圈（C2）与阵元线圈（B2）为一组，形成1组多激励/单接收检测信号，其它阵元线圈同样按照所述多激励/单接收扫描分组激励/接收；激励/接收过程为：时刻（t1），以预置的频率同时激励阵元线圈（B1）、阵元线圈（A3）、阵元线圈（C3），由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（B2）接收，时刻（t2），以预置的频率同时激励阵元线圈（A2）、阵元线圈（B3）、阵元线圈（C2），由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（B2）接收，检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理。多激励/单接收扫描规则通过一次扫查即可有效提高短小缺陷的检测信噪比。
实际检测中，根据被检工件的材质、形状、表面状态、可能出现的缺陷种类和特点，选择设计相应的传感器及变阵涡流扫描，以获得最佳的检测效果。
本发明的有益效果是，通过采用基于阵元线圈的变阵列涡流扫描方法，包括分时激励扫描、同时激励扫描、单激励/差分接收扫描、单激励/单接收扫描、差分激励/接收扫描、单激励/多接收、多激励/单接收等多种变阵列涡流扫描方法，控制阵列涡流传感器上的每个阵元线圈的激励频率大小与激励和接收方式，通过扫查方法的组合选择，一次扫查就可以有效检测出任意方向的工件表面与近表面的不连续性与各种缺陷，将激励线圈的激励磁场之间的相互干扰对检测信号的影响降到最低，进一步提高阵列涡流检测精度与灵敏度。
附图说明
下面以三排阵元线圈式阵列涡流传感器为例，结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1 是本发明的一种三排阵元线圈式阵列涡流传感器示意图。
图2 是本发明第一个实施例的单激励/差分接收扫描示意图。
图3 是本发明第二个实施例的单激励/单接收扫描示意图。
图4 是本发明第三个实施例的差分激励/接收扫描示意图。
图5 是本发明第四个实施例的单激励/多接收扫描示意图。
图6 是本发明第五个实施例的多激励/单接收扫描示意图。
图中，A1、A2、…An，B1、B2、…Bn，C1、C2、…Cn，为阵列涡流传感器中的无磁芯阵元线圈，t1、t2、t3为激励时序，方向箭头“→”的始端线圈为发射线圈，前端线圈为接收线圈。
具体实施方式
本发明一种基于阵元线圈的变阵列涡流仪器设计方法，在阵列涡流检测技术基础上，采用电子切换技术改变和控制阵列涡流探头中每个阵元线圈的激励/接收方式与顺序及激励频率强度等参数，实现变阵列涡流检测，包括分时激励扫描、同时激励扫描、单激励/差分接收扫描、单激励/单接收扫描、差分激励/接收扫描、单激励/多接收、多激励/单接收等多种变阵列涡流扫描方法，变阵列涡流扫描控制阵列涡流传感器的每个阵元线圈按照相应的规则激励和接收检测信号；分时激励扫描与同时激励扫描为基本扫描方法，在局部范围内，制定其它扫描方法时，应首先满足这两个基本方法；单激励/差分接收扫描、单激励/单接收扫描、差分激励/接收扫描、单激励/多接收、多激励/单接收为可选扫描方法，根据检测要求选择适宜的扫描方法。
所述的分时激励扫描为，当彼此相邻的阵元线圈都作为激励线圈时，采用分时激励方法，即某一激励阵元线圈激励时，与其相邻的其它激励阵元线圈不激励，仅当这一激励阵元线圈激励结束后，与其相邻的另一个激励阵元线圈开始激励，激励时序设置一定间隔。
所述的同时激励扫描为，互不相邻的阵元线圈都作为激励线圈时，采用同时激励方法，即某一激励阵元线圈激励时，与其不相邻的，即与其间隔1个或1个以上阵元线圈的其它激励阵元线圈同时刻激励。
图1所示，所述的阵列涡流传感器由三排阵元线圈阵列组成，第一排为（A1）阵元线圈至（An）阵元线圈，第二排为（B1）阵元线圈至（Bn）阵元线圈，第三排为（C1）阵元线圈至（Cn）阵元线圈。
图2所示的第一个实施例，所述的单激励/差分接收扫描为，在遵守分时激励扫描与同时激励扫描的基础上，阵元线圈（B1）为激励线圈，阵元线圈（A1）、阵元线圈（A2）、阵元线圈（B2）为接收线圈；阵元线圈（B1）和阵元线圈（A1）、阵元线圈（A2）一组，阵元线圈（B1）和阵元线圈（A2）、阵元线圈（B2）一组，形成2组不同方向的单激励/差分接收检测信号，其它阵元线圈同样按照所述单激励/差分接收扫描分组激励/接收；阵元线圈（B1）和阵元线圈（A1）、阵元线圈（A2）一组，激励/接收过程为：以预置的频率激励阵元线圈（B1），由于电磁感应，阵元线圈（B1）激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被接收线圈的阵元线圈（A1）和阵元线圈（B2）所接收，并将检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；阵元线圈（B1）和阵元线圈（A2）、阵元线圈（B2）一组，激励/接收过程为：以预置的频率激励阵元线圈（B1），由于电磁感应，阵元线圈（B1）激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被接收线圈的阵元线圈（A2）和阵元线圈（B2）所接收，并将检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理。
图3所示的第二个实施例，所述的单激励/单接收扫描为，在遵守分时激励扫描与同时激励扫描的基础上，阵元线圈（B1）为激励线圈，阵元线圈（A1）、阵元线圈（A2）、阵元线圈（B2）为接收线圈；阵元线圈（B1）和阵元线圈（A1）为一组，阵元线圈（B1）和阵元线圈（A2）为一组，阵元线圈（B1）和阵元线圈（B2）为一组，形成3组不同方向的单激励/单接收检测信号，其它阵元线圈同样按照所述单激励/单接收扫描分组激励/接收；阵元线圈（B1）和阵元线圈（A1）为一组，激励/接收过程为：以预置的频率激励阵元线圈（B1），由于电磁感应，阵元线圈（B1）激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被接收线圈的阵元线圈（A1）接收，并将检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；阵元线圈（B1）和阵元线圈（A2）为一组，激励/接收过程为：以预置的频率激励阵元线圈（B1），由于电磁感应，阵元线圈（B1）激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被接收线圈的阵元线圈（A2）接收，并将检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；阵元线圈（B1）和阵元线圈（B2）为一组，激励/接收过程为：以预置的频率激励阵元线圈（B1），由于电磁感应，阵元线圈（B1）激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被接收线圈的阵元线圈（B2）接收，并将检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理。
图4所示的第三个实施例，所述的差分激励/接收扫描为，在遵守分时激励扫描与同时激励扫描的基础上，阵元线圈（A1）、阵元线圈（A2）、阵元线圈（B1）、阵元线圈（B2）既为激励线圈，又为接收线圈；阵元线圈（A1）和阵元线圈（A2）为一组，阵元线圈（A1）和阵元线圈（B1）为一组，阵元线圈（B1）和阵元线圈（B2）为一组，阵元线圈（A2）和阵元线圈（B2）为一组，形成4组差分激励/接收检测信号，其它阵元线圈同样按照所述差分激励/接收扫描分组激励/接收；阵元线圈（A1）和阵元线圈（A2）为一组，分时相互激励/接收，激励/接收过程为：时刻（t1），以预置的频率激励阵元线圈（A1），由于电磁感应，阵元线圈（A1）激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（A1）和阵元线圈（A2）接收，时刻（t2），以预置的频率激励阵元线圈（A2），由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（A1）和阵元线圈（A2）接收，检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；阵元线圈（A1）和阵元线圈（B1）为一组，分时相互激励/接收，激励/接收过程为：时刻（t1），以预置的频率激励阵元线圈（A1），由于电磁感应，阵元线圈（A1）激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（A1）和阵元线圈（B1）接收，时刻（t3），以预置的频率激励阵元线圈（B1），由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（A1）和阵元线圈（B1）接收，检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；阵元线圈（B1）和阵元线圈（B2）为一组，分时相互激励/接收，激励/接收过程为：时刻（t3），以预置的频率激励阵元线圈（B1），由于电磁感应，阵元线圈（B1）激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（B1）和阵元线圈（B2）接收，时刻（t1），以预置的频率激励阵元线圈（B2），由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（B1）和阵元线圈（B2）接收，检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；阵元线圈（A2）和阵元线圈（B2）为一组，分时相互激励/接收，激励/接收过程为：时刻（t2），以预置的频率激励阵元线圈（A2），由于电磁感应，阵元线圈（A2）激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（A2）和阵元线圈（B2）接收，时刻（t1），以预置的频率激励阵元线圈（B2），由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（A2）和阵元线圈（B2）接收。
图5所示的第四个实施例，所述的单激励/多接收扫描为，在遵守分时激励扫描与同时激励扫描的基础上，某一阵元线圈为激励线圈，与其相邻的所有阵元线圈为接收线圈，形成1组单激励/多接收检测信号，例如，阵元线圈（B2）为激励线圈，阵元线圈（B1）、阵元线圈（A2）、阵元线圈（A3）、阵元线圈（B3）、阵元线圈（C3）、阵元线圈（C2）为接收线圈，阵元线圈（B2）与阵元线圈（B1）、阵元线圈（A2）、阵元线圈（A3）、阵元线圈（B3）、阵元线圈（C3）、阵元线圈（C2）为一组，形成1组单激励/多接收检测信号，其它阵元线圈同样按照所述单激励/多接收扫描分组激励/接收；激励/接收过程为：以预置的频率激励阵元线圈（B2），由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（B1）、阵元线圈（A2）、阵元线圈（A3）、阵元线圈（B3）、阵元线圈（C3）、阵元线圈（C2）接收，检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理。
图6所示的第五个实施例，所述的多激励/单接收扫描为，在遵守分时激励扫描与同时激励扫描的基础上，某一阵元线圈为接收线圈，与其相邻的所有阵元线圈为激励线圈，形成1组多激励/单接收检测信号，例如，阵元线圈（B1）、阵元线圈（A2）、阵元线圈（A3）、阵元线圈（B3）、阵元线圈（C3）、阵元线圈（C2）为激励线圈，阵元线圈（B2）为接收线圈，阵元线圈（B1）、阵元线圈（A2）、阵元线圈（A3）、阵元线圈（B3）、阵元线圈（C3）、阵元线圈（C2）与阵元线圈（B2）为一组，形成1组多激励/单接收检测信号，其它阵元线圈同样按照所述多激励/单接收扫描分组激励/接收；激励/接收过程为：时刻（t1），以预置的频率同时激励阵元线圈（B1）、阵元线圈（A3）、阵元线圈（C3），由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（B2）接收，时刻（t2），以预置的频率同时激励阵元线圈（A2）、阵元线圈（B3）、阵元线圈（C2），由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈（B2）接收，检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理。
应当理解，在不脱离本发明的范围内，可以对上述实施例做出多种改变。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种基于阵元线圈的变阵列涡流仪器设计方法，其特征是：在阵列涡流检测技术基础上，采用电子切换技术改变和控制阵列涡流探头中每个阵元线圈的激励/接收方式与顺序及激励频率强度参数，实现变阵列涡流检测，包括分时激励扫描、同时激励扫描、单激励/差分接收扫描、单激励/单接收扫描、差分激励/接收扫描、单激励/多接收、多激励/单接收多种变阵列涡流扫描方法，变阵列涡流扫描控制阵列涡流传感器的每个阵元线圈按照相应的规则激励和接收检测信号；分时激励扫描与同时激励扫描为基本扫描方法，在局部范围内，制定其它扫描方法时，应首先满足这两个基本方法；单激励/差分接收扫描、单激励/单接收扫描、差分激励/接收扫描、单激励/多接收、多激励/单接收为可选扫描方法，根据检测要求选择适宜的扫描方法；
所述的分时激励扫描为，当彼此相邻的阵元线圈都作为激励线圈时，采用分时激励方法，即某一激励阵元线圈激励时，与其相邻的其它激励阵元线圈不激励，仅当这一激励阵元线圈激励结束后，与其相邻的另一个激励阵元线圈开始激励，激励时序设置一定间隔；
所述的同时激励扫描为，互不相邻的阵元线圈都作为激励线圈时，采用同时激励方法，即某一激励阵元线圈激励时，与其不相邻的，即与其间隔1个或1个以上阵元线圈的其它激励阵元线圈同时刻激励；
所述的单激励/差分接收扫描为，在遵守分时激励扫描与同时激励扫描的基础上，阵元线圈B1为激励线圈，阵元线圈A1、阵元线圈A2、阵元线圈B2为接收线圈；阵元线圈B1和阵元线圈A1、阵元线圈A2一组，阵元线圈B1和阵元线圈A2、阵元线圈B2一组，形成2组不同方向的单激励/差分接收检测信号，其它阵元线圈同样按照所述单激励/差分接收扫描分组激励/接收；阵元线圈B1和阵元线圈A1、阵元线圈A2一组，激励/接收过程为：以预置的频率激励阵元线圈B1，由于电磁感应，阵元线圈B1激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被接收线圈的阵元线圈A1和阵元线圈B2所接收，并将检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；阵元线圈B1和阵元线圈A2、阵元线圈B2一组，激励/接收过程为：以预置的频率激励阵元线圈B1，由于电磁感应，阵元线圈B1激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被接收线圈的阵元线圈A2和阵元线圈B2所接收，并将检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；
所述的单激励/单接收扫描为，在遵守分时激励扫描与同时激励扫描的基础上，阵元线圈B1为激励线圈，阵元线圈A1、阵元线圈A2、阵元线圈B2为接收线圈；阵元线圈B1和阵元线圈A1为一组，阵元线圈B1和阵元线圈A2为一组，阵元线圈B1和阵元线圈B2为一组，形成3组不同方向的单激励/单接收检测信号，其它阵元线圈同样按照所述单激励/单接收扫描分组激励/接收；阵元线圈B1和阵元线圈A1为一组，激励/接收过程为：以预置的频率激励阵元线圈B1，由于电磁感应，阵元线圈B1激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被接收线圈的阵元线圈A1接收，并将检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；阵元线圈B1和阵元线圈A2为一组，激励/接收过程为：以预置的频率激励阵元线圈B1，由于电磁感应，阵元线圈B1激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被接收线圈的阵元线圈A2接收，并将检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；阵元线圈B1和阵元线圈B2为一组，激励/接收过程为：以预置的频率激励阵元线圈B1，由于电磁感应，阵元线圈B1激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被接收线圈的阵元线圈B2接收，并将检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；
所述的差分激励/接收扫描为，在遵守分时激励扫描与同时激励扫描的基础上，阵元线圈A1、阵元线圈A2、阵元线圈B1、阵元线圈B2既为激励线圈，又为接收线圈；阵元线圈A1和阵元线圈A2为一组，阵元线圈A1和阵元线圈B1为一组，阵元线圈B1和阵元线圈B2为一组，阵元线圈A2和阵元线圈B2为一组，形成4组差分激励/接收检测信号，其它阵元线圈同样按照所述差分激励/接收扫描分组激励/接收；阵元线圈A1和阵元线圈A2为一组，分时相互激励/接收，激励/接收过程为：时刻t1，以预置的频率激励阵元线圈A1，由于电磁感应，阵元线圈A1激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈A1和阵元线圈A2接收，时刻t2，以预置的频率激励阵元线圈A2，由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈A1和阵元线圈A2接收，检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；阵元线圈A1和阵元线圈B1为一组，分时相互激励/接收，激励/接收过程为：时刻t1，以预置的频率激励阵元线圈A1，由于电磁感应，阵元线圈A1激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈A1和阵元线圈B1接收，时刻t3，以预置的频率激励阵元线圈B1，由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈A1和阵元线圈B1接收，检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；阵元线圈B1和阵元线圈B2为一组，分时相互激励/接收，激励/接收过程为：时刻t3，以预置的频率激励阵元线圈B1，由于电磁感应，阵元线圈B1激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈B1和阵元线圈B2接收，时刻t1，以预置的频率激励阵元线圈B2，由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈B1和阵元线圈B2接收，检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；阵元线圈A2和阵元线圈B2为一组，分时相互激励/接收，激励/接收过程为：时刻t2，以预置的频率激励阵元线圈A2，由于电磁感应，阵元线圈A2激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈A2和阵元线圈B2接收，时刻t1，以预置的频率激励阵元线圈B2，由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈A2和阵元线圈B2接收；
所述的单激励/多接收扫描为，在遵守分时激励扫描与同时激励扫描的基础上，某一阵元线圈为激励线圈，与其相邻的所有阵元线圈为接收线圈，形成1组单激励/多接收检测信号，阵元线圈B2为激励线圈，阵元线圈B1、阵元线圈A2、阵元线圈A3、阵元线圈B3、阵元线圈C3、阵元线圈C2为接收线圈，阵元线圈B2与阵元线圈B1、阵元线圈A2、阵元线圈A3、阵元线圈B3、阵元线圈C3、阵元线圈C2为一组，形成1组单激励/多接收检测信号，其它阵元线圈同样按照所述单激励/多接收扫描分组激励/接收；激励/接收过程为：以预置的频率激励阵元线圈B2，由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈B1、阵元线圈A2、阵元线圈A3、阵元线圈B3、阵元线圈C3、阵元线圈C2接收，检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理；
所述的多激励/单接收扫描为，在遵守分时激励扫描与同时激励扫描的基础上，某一阵元线圈为接收线圈，与其相邻的所有阵元线圈为激励线圈，形成1组多激励/单接收检测信号，阵元线圈B1、阵元线圈A2、阵元线圈A3、阵元线圈B3、阵元线圈C3、阵元线圈C2为激励线圈，阵元线圈B2为接收线圈，阵元线圈B1、阵元线圈A2、阵元线圈A3、阵元线圈B3、阵元线圈C3、阵元线圈C2与阵元线圈B2为一组，形成1组多激励/单接收检测信号，其它阵元线圈同样按照所述多激励/单接收扫描分组激励/接收；激励/接收过程为：时刻t1，以预置的频率同时激励阵元线圈B1、阵元线圈A3、阵元线圈C3，由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈B2接收，时刻t2，以预置的频率同时激励阵元线圈A2、阵元线圈B3、阵元线圈C2，由于电磁感应，激励产生的磁场在工件中产生涡流，涡流所产生的磁场被阵元线圈B2接收，检测信号传递到阵列涡流检测仪中进行处理。
2.如权利要求1 所述的一种基于阵元线圈的变阵列涡流仪器设计方法，其特征是：实际检测中，根据被检工件的材质、形状、表面状态、可能出现的缺陷种类和特点，选择设计相应的传感器及变阵涡流扫描，以获得最佳的检测效果。
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