CN105319444B - 一种导电材料电导率均匀程度评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导电材料电导率均匀程度评估方法，采用局域平均电导率与局点电导率差异比较方法检测被检导电材料电导率均匀程度，引入“平均数”的统计量，采用大探测面涡流检测探头提离一定距离检测采集被检导电材料的局域平均电导率影响信号，涡流检测点探头紧贴被检导电材料表面逐点检测采集导电材料的局点电导率影响信号，并利用交流电桥电路比较分析局域平均电导率对应的检测信号和局点电导率对应的检测信号的差异，以此减弱被检导电材料局域电导率分布不均匀和表面粗糙度变化对检测信号的影响，以硬件实现局域电导率均匀程度快速评估方法，以此对导电材料进行快速质量分选。
Description
技术领域
本发明涉及一种无损检测方法，特别是涉及一种导电材料电导率均匀程度评估方法。
背景技术
材料电导率是一项重要的物理性能指标，电导率是表征材料导电能力强弱的一个重要物理量。
涡流检测法是在电磁感应原理基础上的一种无损检测方法，它适用于导电材料。将工件置于交变磁场中，在导体中就感应出涡流，工件内电导率的变化将导致感应电流的变化，利用这种现象可以检测工件电导率。
随着科学技术的发展，复合材料已经被广泛的应用于航空航天、军工以及其他民用工业领域，碳纤维复合材料是新型材料技术的集中体现以及先进复合材料的典型代表。而碳纤维复合材料不同于一般金属导电材料，由于碳纤维本身结构上的取向性，在电导率上表现为明显的不均匀性，而某些应用场合检测规范只要求局域电导率差异能够控制在一定范围内即可验收。采用常规的涡流点探头检测法对其不同区域电导率的测量存在局限性，效率低下。
因此，有需要避免检测试件局域上电导率分布不均匀和表面粗糙度变化影响导致检测试件局域的磁场变化，引入“平均数”的统计量，测量检测试件随机局域上电导率数据的集中趋势，并排除或抑制提离效应对电导率测试的影响，提高对检测试件的电导率分布不均匀程度的检测精度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种导电材料电导率均匀程度评估方法，采用局域平均电导率与局点电导率差异比较方法检测导电材料电导率均匀程度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种导电材料电导率均匀程度评估方法，其特征在于采用局域平均电导率与局点电导率差异比较方法检测被检导电材料电导率均匀程度，引入“平均数”的统计量，采用大探测面涡流检测探头提离一定距离检测采集被检导电材料的局域平均电导率影响信号，涡流检测点探头紧贴被检导电材料表面逐点检测采集被检导电材料的局点电导率影响信号，并利用交流电桥电路比较分析局域平均电导率对应的检测信号和局点电导率对应的检测信号的差异，以此减弱被检导电材料局域电导率分布不均匀和表面粗糙度变化对检测信号的影响，以此对被检导电材料进行质量分选，包括如下步骤，
a.将大探测面涡流检测探头置于被检导电材料表面上方，大探测面涡流检测探头的探测面与被检导电材料表面提离一定距离进行检测，此时检测采集的检测信号是大探测面涡流检测探头的探测面下的被检导电材料的局域平均电导率影响下产生的，涡流检测仪保存大探测面涡流检测探头检测信号；大探测面涡流检测探头提离一定距离进行检测的作用是，减弱检测试件局域上电导率分布不均匀和表面粗糙度变化对检测信号的影响；大探测面涡流检测探头的探测面与被检导电材料表面提离的距离大小通过试验来确定，选择大探测面涡流检测探头微小提离或晃动对检测信号影响最小时的距离作为检测用的提离距离；
b.在步骤a中大探测面涡流检测探头检测过的被检导电材料表面部位选取多个检测点，将涡流检测点探头紧贴被检导电材料表面逐点检测选取的多个检测点，此时涡流检测点探头检测采集的检测信号是每个检测点的被检导电材料的局点电导率影响下产生的，涡流检测仪保存每个检测点的涡流检测点探头检测信号；
c.涡流检测仪将步骤b中得到的每个检测点的涡流检测点探头检测信号分别通过交流电桥电路与步骤a中得到的大探测面涡流检测探头检测信号进行相对差异比较分析，得出每个检测点的涡流检测点探头检测信号与大探测面涡流检测探头检测信号的相对差异，这个相对差异就是被检导电材料的局域平均电导率与局点电导率差异，参照被检导电材料电导率均匀程度的质量要求，即可对被检导电材料进行质量分选。
进一步的，在步骤b中采用多个涡流检测点探头同时检测选取的多个检测点，以此提高检测效率。
进一步的，将大探测面涡流检测探头与多个涡流检测点探头集成在一个探头集成装置中，在探头集成装置中，大探测面涡流检测探头探测面下面均匀分布固定多个涡流检测点探头；检测过程中，涡流检测仪采用分时激励检测方法，先激励大探测面涡流检测探头检测，而后同时激励多个涡流检测点探头检测，以此进一步提高检测效率。
本发明的有益效果是，一种导电材料电导率均匀程度评估方法，采用局域平均电导率与局点电导率差异比较方法检测导电材料电导率均匀程度，引入“平均数”的统计量，采用大探测面涡流检测探头提离一定距离检测采集导电材料的局域平均电导率影响信号，涡流检测点探头紧贴被检导电材料表面逐点检测采集导电材料的局点电导率影响信号，并利用交流电桥电路比较分析局域平均电导率对应的检测信号和局点电导率对应的检测信号的差异，以此减弱检测试件局域上电导率分布不均匀和表面粗糙度变化对检测信号的影响，以硬件实现局域电导率均匀程度快速评估方法，以此对导电材料进行快速质量分选。
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的一种导电材料电导率均匀程度评估方法不局限于实施例。
附图说明
下面结合附图中实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明第一实施例的方法示意图。
图2是本发明第三实施例的方法示意图。
图中，1.大探测面涡流检测探头，2.涡流检测点探头，3.涡流检测仪，4. 交流电桥电路， 5.被检导电材料，6. 探头集成装置。
具体实施方式
实施例，如图1所示第一实施例，一种导电材料电导率均匀程度评估方法，其特征在于：采用局域平均电导率与局点电导率差异比较方法检测被检导电材料5电导率均匀程度，引入“平均数”的统计量，采用大探测面涡流检测探头1提离一定距离检测采集被检导电材料5的局域平均电导率影响信号，涡流检测点探头2紧贴被检导电材料5表面逐点检测采集被检导电材料5的局点电导率影响信号，并利用交流电桥电路4比较分析局域平均电导率对应的检测信号和局点电导率对应的检测信号的差异，以此减弱被检导电材料5局域电导率分布不均匀和表面粗糙度变化对检测信号的影响，以此对被检导电材料5进行质量分选，包括如下步骤，
a.将大探测面涡流检测探头1置于被检导电材料5表面上方，大探测面涡流检测探头1的探测面与被检导电材料5表面提离一定距离进行检测，此时检测采集的检测信号是大探测面涡流检测探头1的探测面下的被检导电材料5的局域平均电导率影响下产生的，涡流检测仪3保存大探测面涡流检测探头1检测信号；大探测面涡流检测探头1的探测面与被检导电材料5表面提离的距离大小通过试验来确定，选择大探测面涡流检测探头1微小提离或晃动对检测信号影响最小时的距离作为检测用的提离距离；
b.在步骤a中大探测面涡流检测探头1检测过的被检导电材料5表面部位选取多个检测点，将涡流检测点探头2紧贴被检导电材料5表面逐点检测选取的多个检测点，此时涡流检测点探头2检测采集的检测信号是每个检测点的被检导电材料5的局点电导率影响下产生的，涡流检测仪3保存每个检测点的涡流检测点探头2检测信号；
c.涡流检测仪3将步骤b中得到的每个检测点的涡流检测点探头2检测信号分别通过交流电桥电路4与步骤a中得到的大探测面涡流检测探头1检测信号进行相对差异比较分析，得出每个检测点的涡流检测点探头2检测信号与大探测面涡流检测探头1检测信号的相对差异，这个相对差异就是被检导电材料5的局域平均电导率与局点电导率差异，参照被检导电材料5电导率均匀程度的质量要求，即可对被检导电材料5进行质量分选。
第二实施例，进一步的，在步骤b中采用多个涡流检测点探头2同时检测选取的多个检测点，以此提高检测效率。
如图2所示的第三实施例，进一步的，将大探测面涡流检测探头1与多个涡流检测点探头2集成在一个探头集成装置6中，在探头集成装置6中，大探测面涡流检测探头1探测面下面均匀分布固定多个涡流检测点探头2；检测过程中，涡流检测仪采3用分时激励检测方法，先激励大探测面涡流检测探头1检测，而后同时激励多个涡流检测点探头2检测，以此进一步提高检测效率。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种导电材料电导率均匀程度评估方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。
Claims (3)
1.一种导电材料电导率均匀程度评估方法，其特征在于：采用局域平均电导率与局点电导率差异比较方法检测被检导电材料电导率均匀程度，引入“平均数”的统计量，采用大探测面涡流检测探头提离一定距离检测采集被检导电材料的局域平均电导率影响信号，涡流检测点探头紧贴被检导电材料表面逐点检测采集被检导电材料的局点电导率影响信号，并利用交流电桥电路比较分析局域平均电导率对应的检测信号和局点电导率对应的检测信号的差异，以此减弱被检导电材料局域电导率分布不均匀和表面粗糙度变化对检测信号的影响，以此对被检导电材料进行质量分选，包括如下步骤，
a.将大探测面涡流检测探头置于被检导电材料表面上方，大探测面涡流检测探头的探测面与被检导电材料表面提离一定距离进行检测，此时检测采集的检测信号是大探测面涡流检测探头的探测面下的被检导电材料的局域平均电导率影响下产生的，涡流检测仪保存大探测面涡流检测探头检测信号；大探测面涡流检测探头提离一定距离进行检测的作用是，减弱检测试件局域上电导率分布不均匀和表面粗糙度变化对检测信号的影响；大探测面涡流检测探头的探测面与被检导电材料表面提离的距离大小通过试验来确定，选择大探测面涡流检测探头微小提离或晃动对检测信号影响最小时的距离作为检测用的提离距离；
b.在步骤a中大探测面涡流检测探头检测过的被检导电材料表面部位选取多个检测点，将涡流检测点探头紧贴被检导电材料表面逐点检测选取的多个检测点，此时涡流检测点探头检测采集的检测信号是每个检测点的被检导电材料的局点电导率影响下产生的，涡流检测仪保存每个检测点的涡流检测点探头检测信号；
c.涡流检测仪将步骤b中得到的每个检测点的涡流检测点探头检测信号分别通过交流电桥电路与步骤a中得到的大探测面涡流检测探头检测信号进行相对差异比较分析，得出每个检测点的涡流检测点探头检测信号与大探测面涡流检测探头检测信号的相对差异，这个相对差异就是被检导电材料的局域平均电导率与局点电导率差异，参照被检导电材料电导率均匀程度的质量要求，即可对被检导电材料进行质量分选。
2.根据权利要求1所述的一种导电材料电导率均匀程度评估方法，其特征在于：进一步的，在步骤b中采用多个涡流检测点探头同时检测选取的多个检测点，以此提高检测效率。
3.根据权利要求2所述的一种导电材料电导率均匀程度评估方法，其特征在于：进一步的，将大探测面涡流检测探头与多个涡流检测点探头集成在一个探头集成装置中，在探头集成装置中，大探测面涡流检测探头探测面下面均匀分布固定多个涡流检测点探头；检测过程中，涡流检测仪采用分时激励检测方法，先激励大探测面涡流检测探头检测，而后同时激励多个涡流检测点探头检测，以此进一步提高检测效率。
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