CN107132496A - 微磁场的测量方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微磁场的测量方法及装置，该方法包括：按照预设测量周期，获取预设时间段内传感器检测到的材料表面微磁场的等时间间隔的磁场强度序列，获取等时间间隔的磁场强度序列中每一个磁场强度值对应的距离值，确定等时间间隔的磁场强度序列与距离值的对应关系，对等时间间隔的磁场强度序列与距离值的对应关系进行线性拟合，得到微磁场强度与距离的关系模型，结合预设距离间隔参数和关系模型，得到微磁场的等距离间隔的磁场强度序列。本发明能够解决现有技术对现场操作人员的操作要求极高，受人为因素影响较大，无法保证测量的精度，进而影响无损检测的准确性的问题。
Description
技术领域
本发明属于磁场测量领域技术领域，尤其涉及一种微磁场的测量方法及装置。
背景技术
钢铁等材料的表面在自然状态下会存在微磁场，材料内部及结构异常会引起表面微磁场出现异常，因此通过测量材料表面的微磁场可以实现对材料内部结构的无损检测。
目前，现有的测量材料表面的微磁场的方式主要是，采用传感器采集材料的等时间间隔的磁场强度序列，但是在无损检测中需要的是等距离间隔的磁场强度序列，需要传感器以均匀的速度运动，才能实现等时间间隔的磁场强度序列(即为等距离间隔的磁场强度序列)，但是这种方式对现场操作人员的操作要求极高，受人为因素影响较大，无法保证测量的精度，进而影响无损检测的准确性。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种微磁场的测量方法及装置，以解决现有技术中对现场操作人员的操作要求极高，受人为因素影响较大，无法保证测量的精度，进而影响无损检测的准确性的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种微磁场的测量方法，包括：
按照预设测量周期，获取预设时间段内传感器检测到的材料表面微磁场的等时间间隔的磁场强度序列，其中所述预设时间段为所述预设测量周期的整数倍；
获取所述等时间间隔的磁场强度序列中每一个磁场强度值对应的距离值，确定所述等时间间隔的磁场强度序列与所述距离值的对应关系；
对所述等时间间隔的磁场强度序列与所述距离值的对应关系进行线性拟合，得到微磁场强度与距离的关系模型；
结合预设距离间隔参数和所述关系模型，得到所述微磁场的等距离间隔的磁场强度序列。
本发明实施例的第二方面提供了一种微磁场的测量装置，包括：
获取模块，用于按照预设测量周期，获取预设时间段内传感器检测到的材料表面微磁场的等时间间隔的磁场强度序列，其中所述预设时间段为所述预设测量周期的整数倍；
确定模块，用于获取所述等时间间隔的磁场强度序列中每一个磁场强度值对应的距离值，确定所述等时间间隔的磁场强度序列与所述距离值的对应关系；
拟合模块，用于对所述等时间间隔的磁场强度序列与所述距离值的对应关系进行线性拟合，得到微磁场强度与距离的关系模型；
处理模块，用于结合预设距离间隔参数和所述关系模型，得到所述微磁场的等距离间隔的磁场强度序列。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明的微磁场的测量方法及装置按照预设测量周期，获取预设时间段内传感器检测到的材料表面微磁场的等时间间隔的磁场强度序列，获取等时间间隔的磁场强度序列中每一个磁场强度值对应的距离值，确定等时间间隔的磁场强度序列与距离值的对应关系，对等时间间隔的磁场强度序列与距离值的对应关系进行线性拟合，得到微磁场强度与距离的关系模型，结合预设距离间隔参数和关系模型，得到微磁场的等距离间隔的磁场强度序列。本发明在传感器等时间间隔的磁场强度序列的技术上，对时间间隔的磁场强度序列进行一系列处理，得到等距离间隔的磁场强度序列，能够实现准确、方便地获取等距离间隔的磁场强度序列，以解决现有技术对现场操作人员的操作要求极高，受人为因素影响较大，无法保证测量的精度，进而影响无损检测的准确性的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种微磁场的测量方法的实现流程图；
图2是本发明实施例二提供的一种微磁场的测量方法的实现流程图；
图3是本发明实施例三提供的微磁场的测量装置的结构框图；
图4是本发明实施例的微磁场的测量过程中应用的传感器的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种微磁场的测量方法的实现流程图，本实施例包括：
S101：按照预设测量周期，获取预设时间段内传感器检测到的材料表面微磁场的等时间间隔的磁场强度序列，其中预设时间段为预设测量周期的整数倍。
其中，传感器用于检测材料(如钢铁)表面的微磁场，该传感器可以为磁传感器，磁传感器外部安装一个高强度弱磁性材料保护套，以提高其耐磨性，优先地，采用7A75铝全金作为保护套。其中，预设测量周期，可以根据材料的大小和测量精度的需要进行设置；预设时间段可以根据量精度进行设置，当需要的测量精度较高时，预设时间段的取值较小。
S102：获取等时间间隔的磁场强度序列中每一个磁场强度值对应的距离值，确定等时间间隔的磁场强度序列与距离值的对应关系。
其中，根据传感器在测量结束时的加速度以及提前获取的传感器的初始速度、传感器初始运动距离，得到测量结束时传感器的最终运动距离，将最终运动距离与初始运动距离的中间距离段平均分割，得到分割点的距离值，此距离值即为等时间间隔的磁场强度序列中每一个磁场强度值对应的距离值。
S103：对等时间间隔的磁场强度序列与距离值的对应关系进行线性拟合，得到微磁场强度与距离的关系模型。
其中，关系模型可以是等时间间隔的磁场强度序列与距离值的关系函数。
S104：结合预设距离间隔参数和关系模型，得到微磁场的等距离间隔的磁场强度序列。
其中，根据预设距离间隔参数得到等间隔距离值，并根据距离值和关系模型得到等距离间隔的磁场强度序列。
根据上述实施例可知，本发明的微磁场的测量方法按照预设测量周期，获取预设时间段内传感器检测到的材料表面微磁场的等时间间隔的磁场强度序列，获取等时间间隔的磁场强度序列中每一个磁场强度值对应的距离值，确定等时间间隔的磁场强度序列与距离值的对应关系，对等时间间隔的磁场强度序列与距离值的对应关系进行线性拟合，得到微磁场强度与距离的关系模型，结合预设距离间隔参数和关系模型，得到微磁场的等距离间隔的磁场强度序列。本发明在传感器等时间间隔的磁场强度序列的技术上，对时间间隔的磁场强度序列进行一系列处理，得到等距离间隔的磁场强度序列，能够实现准确、方便地获取等距离间隔的磁场强度序列，以解决现有技术对现场操作人员的操作要求极高，受人为因素影响较大，无法保证测量的精度，进而影响无损检测的准确性的问题。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的一种微磁场的测量方法的实现流程图，在上述实施例的基础上，本实施例具体包括：
S201：按照预设测量周期，获取预设时间段内传感器检测到的材料表面微磁场的等时间间隔的磁场强度序列，其中所述预设时间段为所述预设测量周期的整数倍。
举例来说，令预设时间段为T1，预设测量周期为T2，则获取预设时间段内传感器检测到的材料表面微磁场的等时间间隔的磁场强度序列为数组Gsi，其中数组Gsi中共有n个磁场强度值，n＝T1/T2。
其中，可以将预设时间段的上个时间段的获取的材料表面微磁场的等时间间隔的磁场强度序列的最后一个磁场强度值作为当前预设时间段等时间间隔的磁场强度序列的第一个磁场强度值。
S202：获取预设时间段内测量结束时传感器的加速度。
其中，可以通过与传感器连接的加速度获取模块，获取传感器的加速度，不妨设所述加速度值为a。
其中，加速度获取模块检测传感器的加速度与上述S201中传感器检测材料表面微磁场的等时间间隔的磁场强度序列的过程可以是同步进行的。S203：根据所述加速度、预先获取的传感器的起始速度、预先获取的传感器的第一运动距离，计算得到预设时间段结束时传感器的第二运动距离。
其中，预先获取的传感器的起始速度Vi-1可以是传感器静止的速度(即Vi-1＝0)，也可以是预设时间段的上一个时间段结束时的传感器的运动速度。其中，预先获取的传感器的第一运动距离Si-1可以是传感器静止的运动距离(Si-1＝0)，也可以是预设时间段的上一个时间段结束时的传感器的运动距离。
具体地，根据所述加速度、预先获取的传感器的起始速度、预先获取的第一运动距离，计算得到预设时间段结束时传感器的第二运动距离的计算公式为：
式中Si-1为第一运动距离，Si为第二运动距离，Vi-1为传感器的起始速度，T1为预设时间段，ai为加速度。
S204：将所述第二运动距离与所述第一运动距离作差，得到预设时间段内传感器的运动距离长度，将所述运动距离长度按照所述预设时间段占所述预设测量周期的倍数进行分割，并根据第一运动距离计算得到分割点的距离值。
具体地，将所述第二运动距离与所述第一运动距离作差，得到预设时间段内传感器的运动距离段长度，将所述运动距离段长度按照所述预设时间段占所述预设测量周期的倍数进行分割，并根据第一运动距离计算得到分割点的距离值的计算公式为：
式中S(j)为分割点的距离值，Si-1为第一运动距离，Si为第二运动距离，j为分割点的序号，其中，n＝T1/T2，T1为预设时间段，T2为预设测量周期。
S205：确定所述分割点的距离值为所述等时间间隔的磁场强度序列中每一个磁场强度值对应的距离值，确定所述等时间间隔的磁场强度序列与所述距离值的对应关系。
举例来说，所述等时间间隔的磁场强度序列与所述距离值的对应关系为：[Gsi(j)，S(j)]，j＝0,1,2,…,n式中n＝T1/T。
S206：对所述等时间间隔的磁场强度序列与所述距离值的对应关系进行线性拟合，得到微磁场强度与距离的关系模型。
举例来说，将对应关系[Gsi(j),S(j)]的点值一次相连得到函数模型f(S)，记得到微磁场强度与距离的关系模型，记为：G＝f(S)。
其中，线性拟合可以是分段线性拟合，也可以是最小二乘法线性拟合。
S207：根据所述预设距离间隔参数，将预设时间段内传感器的运动距离长度进行等距离划分，得出多个距离值。
举例来说，假设预设距离间隔参数为k，则预设时间段内传感器的运动距离长度进行等距离划分得出多个距离值为：Sj＝Si-1+j*k，(j＝0,1,…,m)，其中m＝(Si-Si-1)/k。
S208：根据所述多个距离值，通过所述关系模型确定所述微磁场的等距离间隔的磁场强度序列。
举例来说，将上述Sj输入到中G＝f(S)，得到等距离间隔的磁场强度序列，记为：Gi。
需要说明的是，当得到预设时间段内的等距离间隔的磁场强度序列之后，可以清空当前获取的传感器检测到的材料表面微磁场的等时间间隔的磁场强度序列，进入下个时间段的等时间间隔的磁场强度序列的测量过程。根据上述实施例可知，本发明获取预设时间段内测量结束时传感器的加速度；根据加速度、预先获取的传感器的起始速度、预先获取的传感器的第一运动距离，计算得到预设时间段结束时传感器的第二运动距离；将第二运动距离与第一运动距离作差，得到预设时间段内传感器的运动距离长度，将运动距离长度按照预设时间段占预设测量周期的倍数进行分割，并根据第一运动距离计算得到分割点的距离值；确定分割点的距离值为等时间间隔的磁场强度序列中每一个磁场强度值对应的距离值。根据预设距离间隔参数，将预设时间段内传感器的运动距离长度进行等距离划分，得出多个距离值；根据多个距离值，通过关系模型得到微磁场的等距离间隔的磁场强度序列，本实施例能够实现准确的确定等时间间隔的磁场强度序列中每一个磁场强度值对应的距离值，从而使得对等时间间隔的磁场强度序列与距离值的对应关系进行线性拟合后得到较为准确的微磁场强度与距离的关系模型，进而用于后续根据该关系模型获取准确的微磁场的等距离间隔的磁场强度序列。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上文实施例所述的微磁场的测量方法，图3示出了本发明实施例三提供的微磁场的测量装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
参照图3，该装置包括：获取模块301、确定模块302、拟合模块303和处理模块304。
其中，获取模块301，用于按照预设测量周期，获取预设时间段内传感器检测到的材料表面微磁场的等时间间隔的磁场强度序列，其中所述预设时间段为所述预设测量周期的整数倍。
确定模块302，用于获取所述等时间间隔的磁场强度序列中每一个磁场强度值对应的距离值，确定所述等时间间隔的磁场强度序列与所述距离值的对应关系。
拟合模块303，用于对所述等时间间隔的磁场强度序列与所述距离值的对应关系进行线性拟合，得到微磁场强度与距离的关系模型。
处理模块304，用于结合预设距离间隔参数和所述关系模型，得到所述微磁场的等距离间隔的磁场强度序列。
根据上述实施例可知，本发明的微磁场的测量方法按照预设测量周期，获取预设时间段内传感器检测到的材料表面微磁场的等时间间隔的磁场强度序列，获取等时间间隔的磁场强度序列中每一个磁场强度值对应的距离值，确定等时间间隔的磁场强度序列与距离值的对应关系，对等时间间隔的磁场强度序列与距离值的对应关系进行线性拟合，得到微磁场强度与距离的关系模型，结合预设距离间隔参数和关系模型，得到微磁场的等距离间隔的磁场强度序列。本发明在传感器等时间间隔的磁场强度序列的技术上，对时间间隔的磁场强度序列进行一系列处理，得到等距离间隔的磁场强度序列，能够实现准确、方便地获取等距离间隔的磁场强度序列，以解决现有技术对现场操作人员的操作要求极高，受人为因素影响较大，无法保证测量的精度，进而影响无损检测的准确性的问题。
在一个例子中，参考图3，所述确定模块302包括：加速度获取单元3021、计算单元3022、第一确定单元3023。
其中，加速度获取单元3021，用于获取预设时间段内测量结束时传感器的加速度。
计算单元3022，用于根据所述加速度、预先获取的传感器的起始速度、预先获取的传感器的第一运动距离，计算得到预设时间段结束时传感器的第二运动距离。
所述计算单元3022，还用于将所述第二运动距离与所述第一运动距离作差，得到预设时间段内传感器的运动距离长度，将所述运动距离长度按照所述预设时间段占所述预设测量周期的倍数进行分割，并根据第一运动距离计算得到分割点的距离值。
第一确定单元3023，用于确定所述分割点的距离值为所述等时间间隔的磁场强度序列中每一个磁场强度值对应的距离值。
在一个例子中，所述计算单元3022，还用于根据所述加速度、预先获取的传感器的起始速度、预先获取的传感器的第一运动距离，计算得到预设时间段结束时传感器的第二运动距离的过程的计算公式为：
式中Si-1为第一运动距离，Si为第二运动距离，Vi-1为传感器的起始速度，T1为预设时间段，ai为加速度。
在一个例子中，所述计算单元3022，还用于将所述第二运动距离与所述第一运动距离作差，得到预设时间段内传感器的运动距离段长度，将所述运动距离段长度按照所述预设时间段占所述预设测量周期的倍数进行分割，并根据第一运动距离计算得到分割点的距离值的过程的计算公式为：
式中S(j)为分割点的距离值，Si-1为第一运动距离，Si为第二运动距离，j为分割点的序号，其中，n＝T1/T2，T1为预设时间段，T2为预设测量周期。
在一个例子中，参考图3，所述处理模块304包括：划分单元3041、第二确定单元3042。
其中，划分单元3041，用于根据所述预设距离间隔参数，将预设时间段内传感器的运动距离长度进行等距离划分，得出多个距离值；
第二确定单元3042，用于根据所述多个距离值，通过所述关系模型确定所述微磁场的等距离间隔的磁场强度序列。
参考图4，上述实施例应用的传感器的具体结构包括：中央处理器1、磁传感器2、信号调理模块3、模数转换模块4、加速度测量模块5、触发开关模块6、壳体7、屏蔽线8、航空插头9。其中，中央处理器1、磁传感器2、信号调理模块3、模数转换模块4、加速度测量模块5、触发开关模块6、分别置于所述壳体7内，模数转换模块4、加速度测量模块5、触发开关模块6分别于中央处理器1连接，模数转换模块4与信号调理模块3连接，信号调理模块3与磁传感器2连接，航空插头9通过屏蔽线8与中央处理器1连接。
具体地，上述获取模块301可以通过磁传感器2实现相应功能，确定模块302、拟合模块303和处理模块304可通过：中央处理器1实现相应功能。
具体地，中央处理器1用于负责控制个模块的协调工作，并接收加速度测量模块5和磁传感器2获取的加速度和磁场强度序列，同时对数据进行处理，并将处理后的数据发送到与航空插头相连的上位机(图中未示出)，该上位机可以是个人电脑PC，也可以是嵌入式系统。；磁传感器2用于测量目标的磁场，采用巨磁阻传感器或隧道磁传感器。磁传感器2固定在通过弹簧连接在壳体上，使其与检测材料表面良好接触。磁传感器2外部安装一个高强度弱磁性材料保护套，以提高其耐磨性，优先地，采用7A75铝全金作为保护套；信号调理模块3用于对磁传感器测量的信号进行滤波和放大，降低系统干扰，并将信号放大到适合模数转换输入的电压范围；模数转换模块4用于将模拟的磁场信号转换为中央处理器1能处理的数字信号，通过SPI接口连接到中央处理器；加速度测量模块5，用于测量探头运动的加速度进而解算距离，通过串口连接到中央处理器；触发开关模块6用于产生测量有效状态信号，采用触压簧片开关，开关一端接地，另一端连接到中央处理器1的输入输出IO口，该IO口通过上拉电阻连接到系统电源的正极。当簧片被按下时，指定的IO口被输入低电平，系统读取到该端口低电平信号，则判定测量状态为有效；簧片松开时，该端口被输入高电平，系统判定测量状态为无效；壳体7采用非磁性金属材料，优选地，采用铝合金壳体；屏蔽线8采用多芯屏蔽线，用于传输数据并为系统输入电源，屏蔽网接地并与壳体连接。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明实施例各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种微磁场的测量方法，其特征在于，包括：
按照预设测量周期，获取预设时间段内传感器检测到的材料表面微磁场的等时间间隔的磁场强度序列，其中所述预设时间段为所述预设测量周期的整数倍；
获取所述等时间间隔的磁场强度序列中每一个磁场强度值对应的距离值，确定所述等时间间隔的磁场强度序列与所述距离值的对应关系；
对所述等时间间隔的磁场强度序列与所述距离值的对应关系进行线性拟合，得到微磁场强度与距离的关系模型；
结合预设距离间隔参数和所述关系模型，得到所述微磁场的等距离间隔的磁场强度序列。
2.根据权利要求1所述的微磁场的测量方法，其特征在于，所述获取所述等时间间隔的磁场强度序列中每一个磁场强度值对应的距离值，包括：
获取预设时间段内测量结束时传感器的加速度；
根据所述加速度、预先获取的传感器的起始速度、预先获取的传感器的第一运动距离，计算得到预设时间段结束时传感器的第二运动距离；
将所述第二运动距离与所述第一运动距离作差，得到预设时间段内传感器的运动距离长度，将所述运动距离长度按照所述预设时间段占所述预设测量周期的倍数进行分割，并根据第一运动距离计算得到分割点的距离值；
确定所述分割点的距离值为所述等时间间隔的磁场强度序列中每一个磁场强度值对应的距离值。
3.根据权利要求2所述的微磁场的测量方法，其特征在于，所述根据所述加速度、预先获取的传感器的起始速度、预先获取的第一运动距离，计算得到预设时间段结束时传感器的第二运动距离的计算公式为：
<mrow>
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<mi>S</mi>
<mi>i</mi>
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<mo>=</mo>
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<mo>+</mo>
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<mn>2</mn>
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<mi>i</mi>
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<msub>
<mi>T</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mn>2</mn>
</msup>
</mrow>
式中Si-1为第一运动距离，Si为第二运动距离，Vi-1为传感器的起始速度，T1为预设时间段，ai为加速度。
4.根据权利要求2所述的微磁场的测量方法，其特征在于，所述将所述第二运动距离与所述第一运动距离作差，得到预设时间段内传感器的运动距离段长度，将所述运动距离段长度按照所述预设时间段占所述预设测量周期的倍数进行分割，并根据第一运动距离计算得到分割点的距离值的计算公式为：
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<mrow>
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<mo>=</mo>
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<mi>j</mi>
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<mi>i</mi>
<mo>-</mo>
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<mo>)</mo>
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<mo>,</mo>
<mi>j</mi>
<mo>=</mo>
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<mo>,</mo>
<mn>1</mn>
<mo>,</mo>
<mn>2</mn>
<mo>,</mo>
<mo>...</mo>
<mo>,</mo>
<mi>n</mi>
</mrow>
式中S(j)为分割点的距离值，Si-1为第一运动距离，Si为第二运动距离，j为分割点的序号，其中，n＝T1/T2，T1为预设时间段，T2为预设测量周期。
5.根据权利要求2所述的微磁场的测量方法，其特征在于，所述结合预设距离间隔参数和所述关系模型，得到所述微磁场的等距离间隔的磁场强度序列包括：
根据所述预设距离间隔参数，将预设时间段内传感器的运动距离长度进行等距离划分，得出多个距离值；
根据所述多个距离值，通过所述关系模型确定所述微磁场的等距离间隔的磁场强度序列。
6.一种微磁场的测量装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于按照预设测量周期，获取预设时间段内传感器检测到的材料表面微磁场的等时间间隔的磁场强度序列，其中所述预设时间段为所述预设测量周期的整数倍；
确定模块，用于获取所述等时间间隔的磁场强度序列中每一个磁场强度值对应的距离值，确定所述等时间间隔的磁场强度序列与所述距离值的对应关系；
拟合模块，用于对所述等时间间隔的磁场强度序列与所述距离值的对应关系进行线性拟合，得到微磁场强度与距离的关系模型；
处理模块，用于结合预设距离间隔参数和所述关系模型，得到所述微磁场的等距离间隔的磁场强度序列。
7.根据权利要求6所述的微磁场的测量装置，其特征在于，所述确定模块包括：
加速度获取单元，用于获取预设时间段内测量结束时传感器的加速度；
计算单元，用于根据所述加速度、预先获取的传感器的起始速度、预先获取的传感器的第一运动距离，计算得到预设时间段结束时传感器的第二运动距离；
所述计算单元，还用于将所述第二运动距离与所述第一运动距离作差，得到预设时间段内传感器的运动距离长度，将所述运动距离长度按照所述预设时间段占所述预设测量周期的倍数进行分割，并根据第一运动距离计算得到分割点的距离值；
第一确定单元，用于确定所述分割点的距离值为所述等时间间隔的磁场强度序列中每一个磁场强度值对应的距离值。
8.根据权利要求7所述的微磁场的测量装置，其特征在于，所述计算单元根据所述加速度、预先获取的传感器的起始速度、预先获取的传感器的第一运动距离，计算得到预设时间段结束时传感器的第二运动距离的过程的计算公式为：
<mrow>
<msub>
<mi>S</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>S</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>-</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
</msub>
<mo>+</mo>
<msub>
<mi>V</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>-</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
</msub>
<msub>
<mi>T</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>+</mo>
<mfrac>
<mn>1</mn>
<mn>2</mn>
</mfrac>
<msub>
<mi>a</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<msup>
<msub>
<mi>T</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mn>2</mn>
</msup>
</mrow>
式中Si-1为第一运动距离，Si为第二运动距离，Vi-1为传感器的起始速度，T1为预设时间段，ai为加速度。
9.根据权利要求7所述的微磁场的测量装置，其特征在于，所述计算单元将所述第二运动距离与所述第一运动距离作差，得到预设时间段内传感器的运动距离段长度，将所述运动距离段长度按照所述预设时间段占所述预设测量周期的倍数进行分割，并根据第一运动距离计算得到分割点的距离值的过程的计算公式为：
<mrow>
<mi>S</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>j</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>S</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>-</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
</msub>
<mo>+</mo>
<mi>j</mi>
<mfrac>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>S</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>S</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>-</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mi>n</mi>
</mfrac>
<mo>,</mo>
<mi>j</mi>
<mo>=</mo>
<mn>0</mn>
<mo>,</mo>
<mn>1</mn>
<mo>,</mo>
<mn>2</mn>
<mo>,</mo>
<mo>...</mo>
<mo>,</mo>
<mi>n</mi>
</mrow>
式中S(j)为分割点的距离值，Si-1为第一运动距离，Si为第二运动距离，j为分割点的序号，其中，n＝T1/T2，T1为预设时间段，T2为预设测量周期。
10.根据权利要求7所述的微磁场的测量装置，其特征在于，所述处理模块包括：
划分单元，用于根据所述预设距离间隔参数，将预设时间段内传感器的运动距离长度进行等距离划分，得出多个距离值；
第二确定单元，用于根据所述多个距离值，通过所述关系模型确定所述微磁场的等距离间隔的磁场强度序列。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3764850A (en) * | 1972-06-27 | 1973-10-09 | Nasa | Electron beam controller |
| CN102707143A (zh) * | 2012-05-31 | 2012-10-03 | 北京航空航天大学 | 采用灰色多周期模型提取电磁频谱中谐波分量的方法 |
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2017
- 2017-04-07 CN CN201710225332.3A patent/CN107132496B/zh active Active
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| US3764850A (en) * | 1972-06-27 | 1973-10-09 | Nasa | Electron beam controller |
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| CN114055258A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-02-18 | 浙江师范大学 | 一种磁性抛光装置及磁性抛光控制方法 |
| CN114055258B (zh) * | 2021-11-19 | 2023-04-18 | 浙江师范大学 | 一种磁性抛光装置及磁性抛光控制方法 |
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