CN111289565B - 一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法及装置 - Google Patents

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CN111289565B CN201811490745.5A CN201811490745A CN111289565B CN 111289565 B CN111289565 B CN 111289565B CN 201811490745 A CN201811490745 A CN 201811490745A CN 111289565 B CN111289565 B CN 111289565B
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Abstract

本发明涉及一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法及装置，属于无损检测技术领域。所述检测方法为：检测时，检测材料和检测装置存在相对运动，通过连续采集和分析信息来判定所测导电材料的质量，所述信息包括但不限于电压、电流、位置，所述信息为连续信息，所述连续信息是连续采集检测材料不同位置的信息；将实测的电压或电流信息与标样的电压或电流信息进行比对，当|实测信息‑标样信息|/标样信息大于等于缺陷判断阈值时，判定所测信息对应区域存在缺陷，当|实测信息‑标样信息|/标样信息小于缺陷判断阈值时，则判定所测信息对应区域的质量合格。

Description

一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法及 装置
技术领域
本发明涉及一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法及装置，属于无损检测技术领域，具体属于连续的无损检测技术领域。
背景技术
现代社会对材料及其制品质量的要求不断提高，但是，由于缺乏高效的在线检测和监控系统，导致产品质量没有保障。建立生产过程中的在线信息采集和检测系统，通过灵敏的信息反馈和精准的生产工艺控制来提高产品质量，一直是我国科技工作者、技术人员和生产企业非常关注的问题。目前使用的在线质量检测方法，如红外检测法、涡流检测法、漏磁检测法、基于图像的表面质量检测法，均存在一定局限性。红外检测法最大检测深度只有1mm，并且数据波动大；涡流检测法响应速度慢，不适用于高速运动的材料或连续生产线；漏磁检测法仅适用于铁、钴、镍等磁性物质，对于非磁性物质无法检测，对缺陷的分类识别能力较差，且测量精度易受环境影响；基于图像的表面质量检测法难以检测出内部缺陷。同时，上述检测方式的检测装置多为静态放置，或受装置结构限制不便运动，对于难以移动材料的检测不适用。此外，生产中常常涉及高温环境，上述检测方法难以实现在线的连续高温检测。
论文《Electrical Resistivity and Thermal Conductivity of Pure Aluminumand AluminumAlloys up to and above the Melting Temperature》中采用直流四点法测量了纯铝在立式加热炉中的电阻与温度的变化情况，其温度在0℃-800℃范围内变化，但所述测量装置和样品均为静态的，并且立式加热炉无法容纳较长样品。专利CN201310530795.2中公开了一种电阻测试装置，能够测量样品在变温环境下的电阻变化情况，但所述专利未涉及信息采集及分析，且所测区域固定不变。以上现有技术均是对待测样品进行分段或分点逐个检测，时间和空间均为离散的，无法连续获取实际材料的信息，极有可能导致关键信息缺失，致使某些特征数据无法获取或者直接被平均化，难以准确判定信息的突变点，导致无法对检测材料的质量及其缺陷特征进行判定。
本发明的检测装置和检测材料之间可以有相对运动，并且能够连续采集导电材料的信息，基于采集到的连续信息进行系统计算和分析，进而实现缺陷判定和质量检测。本发明能对运动或静止的材料进行检测，既可以实现连续检测，也可实现离散检测，兼具现有离散检测技术的所有功能。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提出一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法及装置。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；检测时，检测材料和检测装置可以相对运动，通过连续采集和分析信息来判定所测导电材料的质量；所述信息包括但不限于电压、电流、位置，所述信息是连续信息，所述连续信息是连续采集检测材料不同位置的信息；将实测的电压或电流信息与标样的电压或电流信息进行比对，当|实测信息-标样信息|/标样信息大于等于缺陷判断阈值时，判定所测连续信息对应区域内存在缺陷，当|实测信息-标样信息|/标样信息小于缺陷判断阈值时，则判定所测连续信息对应区域的质量合格。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；所述检测材料和检测装置的相对运动包括下述三种情况：检测材料运动，检测装置静止，定义检测材料运动方向的反方向为检测方向，多用于流程生产材料的检测；检测材料静止，检测装置运动，定义检测装置运动方向为检测方向，多用于难以移动材料的检测；检测材料和检测装置同时以不同速度运动，定义检测材料相对于检测装置运动方向的反方向为检测方向，多用于辅助调节信息采集频率和对特定区域进行检测；所述相对运动优选为连续的相对运动。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；用于与标样比对的信息为电压或电流，所述电压或电流信息的采集方法包括但不限于直流四点法、单电桥法、双电桥法。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；检测装置通过接触端与检测材料接触，接触方式包括但不限于点接触、阵列接触、线接触、面接触；任意一个接触端与检测材料的接触面积小于等于100mm2，优选为小于等于25mm2，进一步优选为小于等于1mm2，更进一步优选为小于等于0.01mm2；该参数的选择，关系到检测精度，对于高端检测而言，其在保证物理性能的同时最好选用优选方案。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；用于信息采集的接触端的间距小于等于3000mm，优选为小于等于1000mm，进一步优选为小于等于500mm，更进一步优选为小于等于100mm，还可进一步优选为小于等于50mm或小于等于25mm；当然，为了进一步提升信息的可靠性，用于信息采集的两个接触端与检测材料的接触面积要相等。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；定义信息采集接触端之间的材料区域为检测区域，定义检测方向上第1个信息采集接触端为定位接触端，定义采集到第1个信息的状态为起始状态，在起始状态，与定位接触端接触的检测材料位置为信息采集起始点(坐标原点)；该坐标原点也可以进行人为设置和更改，设置好坐标原点后，检测材料上其他点的位置用其与坐标原点的距离表征。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；检测装置在检测材料进、出检测区域的过程中自动采集信息，并自动画出电压-距离曲线和/或电流-距离曲线；所述电压(电流)-距离曲线纵坐标为电压(电流)，横坐标为检测材料和定位接触端接触的位置与信息采集起始点的距离；所述距离的获取方式包括但不限于直接测量得到、根据时间和速度参数计算得到。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；采集的信息还可以包括时间、温度信息，当所获信息中包括时间信息时，可以根据所获电压或电流信息、距离信息、时间信息得到连续的电压(电流)-距离-时间曲线。
本领域技术人员根据本发明所获信息及所进行的数学处理、理论计算、物理意义的变换，其实质还属于本发明的范围。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；所述电压(电流)-距离曲线反映检测材料的质量信息，电压(电流)-距离曲线出现异常和回归正常对应有缺陷进入和离开检测区域。图1为电压(电流)-距离曲线与检测材料缺陷及所在位置对应的示意图，A状态为有缺陷即将进入检测区域的状态，检测材料由起始状态运动到A状态的过程中，检测区域内无缺陷存在，电压(电流)-距离曲线相应出现OA段，电压或电流为正常状态，A点在检测材料上的对应位置与信息采集起始点的距离为50mm，该点的横坐标位置为50mm；B状态为缺陷刚刚完全进入检测区域的状态，检测材料由A状态运动到B状态，缺陷经历了开始进入和完全进入检测区域的过程，电压(电流)-距离曲线相应出现AB段，电压或电流出现异常，B点在检测材料上的对应位置与信息采集起始点的距离为60mm，该点的横坐标位置为60mm；C状态为缺陷即将离开检测区域的状态，在检测材料由B状态运动到C状态的过程中，电压(电流)-距离曲线相应出现BC段，C点在检测材料上的对应位置与信息采集起始点的距离为90mm，该点的横坐标位置为90mm；D状态为缺陷刚好完全离开检测区域的状态，在检测材料由C状态运动到D状态的过程中，导电参数回归正常，D点在检测材料上的对应位置与信息采集起始点的距离为100mm，该点的横坐标位置为100mm。
本发明一种基于连续采集信息的无损检测导电材料质量的方法；少部分情况下，检测材料前端存在缺陷，电压(电流)-距离曲线起始点的电压(电流)出现异常，或者检测材料末端存在缺陷，电压(电流)-距离曲线终止点的电压(电流)出现异常。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；所述缺陷判断阈值用Ur表示，当用于比对的信息为电压，且所用单位为mV时，所述Ur的取值大于等于0.0001，优选为0.0001～0.1，进一步优选为0.0001～0.01，更进一步优选为0.0001～0.001；当用于比对的信息为电流时，所述Ur的取值进行相应切换。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；根据电压(电流)-距离曲线可以进行质量分析，根据电压(电流)参数回归正常的起始点和终止点的横坐标，可以确定缺陷在检测材料上的实际位置和缺陷长度，根据电压(电流)参数的最大值或最小值与标样电压(电流)参数的差值可以确定缺陷的显著程度；图2为电压(电流)信息-距离曲线示意图，实测信息用Y表示，标样信息用Ys表示，Ys±(Ur×Ys)为正常信息范围，误差范围主要是考虑系统的测量误差；如图2所示，AB段和BC段的实测电压(或电流)Y满足|Y-Ys|＜Ur×Ys，对应的材料区间无缺陷，C点实测电压(或电流)Y满足|Y-Ys|＝Ur×Ys，Y＝YC，实测电压(或电流)处于临界值；CD段的实测电压(或电流)Y满足|Y-Ys|≥Ur×Ys，超出了正常范围，对应缺陷逐渐进入检测区域；DF段的实测电压(或电流)相对恒定，对应缺陷完全处于检测区域内；FG段的实测电压(或电流)开始回归，对应缺陷逐渐离开检测区域，F点在检测材料上的位置为缺陷起始点，G点实测电压(或电流)Y满足|Y-Ys|＝Ur×Ys，Y＝YG，实测电压(或电流)处于临界值，G点在检测材料上的相应位置为缺陷终止点；GH段和HI段的实测电压(或电流)满足|Y-Ys|＜Ur×Ys，处于正常范围，对应的材料区域无缺陷。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；当|实测信息-标样信息|/标样信息大于等于Ur时，判定所测区域至少包括1种或1个缺陷，计算Uy，所述Uy＝(Ym-Ys)÷Ys，所述Ys是标样的电压或电流参数，所述Ym是实测电压(或电流)的最大值或最小值，所述Uy为缺陷判定因子。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；导致材料电阻变化的缺陷均属本方法可检测的缺陷种类，所述导致电阻变化的因素包括但不限于材料电阻率变化、横截面积变化；当缺陷属于截面积减少的类型时，截面积减少导致电阻变大，如图3所示，缺陷处对应电压值增大，Ym是所获连续电压的最大值，且Ym＞Ys，Uy＞0；当缺陷属于截面积增加的类型时，截面积增加导致电阻变小，如图4所示，缺陷处对应电压值减小，Ym是所获连续电压的最小值，且Ym＜Ys，Uy＜0；Ym和Ys的差值反映缺陷的剧烈程度。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；当Uy＞0时，缺陷种类包括但不限于划痕、凹陷、尺寸偏小、撕裂、裂纹、腐蚀、夹渣、气泡、压痕，不同材料的缺陷种类有所不同，如金属材料的可能缺陷种类有划痕、凹陷、尺寸偏小、裂纹、腐蚀、夹渣、气泡、压痕等，碳纤维材料中的可能缺陷种类有纤维体积含量偏小、纤维取向和排布方式混乱、束数偏小、毛丝、断丝、镀料不足、碳化不完全等，焊接钢管中的可能缺陷种类还有尺寸缺欠、弧坑、未焊透、未熔合、咬边等；当Uy＜0时，缺陷种类包括但不限于凸起、耳子、弯折、尺寸偏大，金属材料中的可能缺陷种类有凸起、耳子、弯折、毛刺、粘附、尺寸偏大等，长碳纤维材料中的可能缺陷种类有纤维体积含量偏大、束数偏大、镀料过多等，焊接钢管中的可能的缺陷种类还有焊料凸起、焊瘤、绞边、毛刺等。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；通过分析电压(电流)-距离曲线的变化情况，可以判定缺陷的个数；一般地，实测电压(电流)-距离曲线出现异常和回归正常1次，可以判定检测区域至少存在1种或1个缺陷；少数情况下，电压(电流)-距离曲线反复出现异常和回归正常，或变化率突然增大或变小，可以判定检测区域至少存在2种或2个缺陷；极少数情况下，电压(电流)-距离曲线反复出现异常和回归正常，且最终无法回归正常参数范围，判定检测区域存在大量缺陷或已经检测到了待测材料的物理边界。
本发明一种基于连续采集信息无损检测导电材料质量的方法；可检测多种缺陷连续出现的情况，电压(电流)-距离曲线出现异常且长时间不回归或直至检测完成其还未回归，则根据电压(电流)-距离曲线的斜率以及斜率的变化情况判定检测区域是否存在2种或2种以上缺陷。
本发明一种基于连续采集信息无损检测导电材料质量的方法；缺陷判定方法还有很多种，应当认为，凡基于本发明的缺陷判定方法均属于本专利的保护范围。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；所述标样信息为采用标样所测得的信息，所述标样可以根据标准确定，所述标准为国家标准、行业标准或企业标准。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；所述标样还可以根据用户要求确定，用其确定的标样进行检测，所得检测值即可作为标样信息使用。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；获取标样信息时，检测环境与实际检测环境相同，所述检测环境包括但不限于温度、压强、湿度、噪音。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；所述导电材料的横截面积小于等于1000000mm2，优选为小于等于10000mm2，进一步优选为小于等于100mm2，还可更进一步优选为小于等于1mm2，更进一步优选为小于等于0.01mm2。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；其适用温度区域为10K～待测材料的熔化温度或液化温度或气化温度。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；检测时，信息采集频率、检测材料与检测装置之间的相对运动速度、信息采集接触端间距三者间的关系为：相对运动速度÷信息采集频率＜信息采集接触端间距；可保证检测样品所有区域均能被检测到，且采集的信息样本足够用于分析，相对运动速度越小、采集频率越大，采集的信息样本越多；所述信息采集频率大于等于1次/10秒，优选为大于等于1次/秒，更进一步优选为大于等于10次/秒；也可根据检测区域长度设定采集频率，在10mm检测区间内，其信息采集数大于等于1次，优选为大于等于10次，更进一步优选为大于等于100次；还可根据检测材料与检测装置的相对运动速度和信息采集装置的特性优化调整信息采集频率。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；对于板、带、箔等二维检测材料和块、体等立体三维检测材料，可以根据不同方向的电压或电流信息来判定缺陷在不同方向的特征。
基于本发明的检测思路，直接获取的信息或换算所得信息，在不同的材质以及不同的精度要求下，其应用各有优势。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法；缺陷进入和离开检测区域时，对应的电压或电流存在一定映射关系，可根据映射关系对信息采集系统进行校核。图2中BD段对应缺陷进入检测区域，FH段对应缺陷离开检测区域，BD段和FH段的信息参数在理想情况下互为映射，即对于BD上任意一点(X,Y(X))和FH上映射点(X+l,Y(X+l))，存在关系Y(X)'＝-Y(X+l)'，其中l为检测区域的长度。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的装置；所述装置包括P个独立的检测单元，检测时，P个单元可全部或部分与检测材料接触；所述检测单元可以静止或按设计轨迹运动，所述检测材料也可以静止或按设计轨迹运动；所述检测单元和检测材料之间可以相对运动；所述P为大于等于1的整数。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的装置；当采用直流四点法检测电压信息时，每个检测单元包括4根并排设置的接线柱、恒定电流提供模块、测温模块、信息采集模块；所述4根接线柱中，两端的两根接线柱通过导线与恒定电流提供模块连接，中间的两根接线柱通过导线与信息采集模块连接；所述测温模块与所述信息采集模块相连。
本发明一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的装置；所述接线柱上设置有与检测材料接触的接触端，其导电率大于等于10％IACS，优选为大于等于50％IACS，进一步优选为大于等于80％IACS；所述接触端包括但不限于导电条、导电滚珠、导电探针，所述接触端与检测材料两者间可以有相对运动。
本发明一种基于采集的连续信息无损检测导电材料质量的装置；在接线柱和接触端之间设有压力传感装置，用于调节与检测材料接触压力的大小，防止接触压力过大损坏检测材料或接触压力过小造成接触不良。
相对于现有技术，本发明提出以连续采集的信息来检测导电材料质量的技术方案，其技术优势为：
1.本发明能够实现导电材料的在线连续检测，检测材料与检测装置可以有多种相对运动方式，此点对于在线检测具有较大实用价值。
2.本发明可适用于不同检测场所，可检测的材料种类多，可实现不同温度环境下的在线检测，并可以进行不同温度下的连续信息的换算。
3.本发明可以检测导致电阻变化的缺陷并分析缺陷的种类，不仅能够检测表层缺陷，也可以检测内部缺陷，尤其是可以检测到2种及2种以上缺陷共存的情况，现有技术无法实现此功能。
附图说明
附图1为电压(电流)参数-距离曲线与检测材料缺陷及所在位置对应的示意图；
附图2为电压(电流)参数-距离曲线示意图；
附图3为截面积减少缺陷的电压-距离曲线示意图；
附图4为截面积增大缺陷的电压-距离曲线示意图；
附图5为本发明的检测装置示意图，1为信息采集模块；2为接线柱；3为接线柱升降装置；4为压力传感器；5为测温探头；6为导线；7为接触端；
附图6为实施例1的电压-距离曲线；
附图7为实施例1中第1处缺陷的照片；
附图8为实施例1中第2处缺陷的照片；
附图9为实施例1中第3处缺陷的照片；
附图10为实施例2的电压-距离曲线；
附图11为实施例2中的缺陷的照片；
附图12为实施例3的电压-距离曲线；
附图13为实施例3中的缺陷的照片；
附图14为实施例4的电压-距离曲线；
附图15为实施例4中的缺陷的照片；
附图16为对比例1的电压-距离曲线；
附图17为对比例2的电压-距离曲线。
具体实施方式
在下述实施例中，检测环境温度均为20±2℃，接触端和检测材料的接触面积≤5mm2。检测系统在检测材料与检测装置的相对运动中自动采集信息并画出电压-距离曲线。
实施例1：
检测材料：铝合金铸轧线材，直径3.5mm，长度约1680mm；
接线柱间隔/检测区域长度：155mm；
输入恒定电流：0.6A；
相对运动方式：检测装置静止，检测材料运动；
相对运动速度：20mm/s；
信息采集频率：30次/s；
标样电压：0.2763mV；
图6为所测电压-距离曲线，Ur＝0.00055，根据|实测电压-标样电压|/标样电压≥Ur，判定存在3处缺陷，第一处缺陷位置为(455mm，555mm)，Ym1＝0.2780mV，第二处缺陷位置为(922mm，969mm)，Ym2＝0.2800mV，第三处缺陷位置为(1396mm，1400mm)，Ym3＝0.2810mV。
第一处缺陷判定因子Uy1＝(0.2780-0.2763)÷0.2763＝0.006153，在300mm-400mm位置范围内，电压异常升高，对应缺陷进入检测区域，在455mm-555mm位置范围内，电压回归正常，对应缺陷离开检测区域，确定缺陷起始点和终止点位置与信息采集起始点的距离分别为455mm、555mm，缺陷区域的长度为100mm，由于判定因子大于零，判定可能的缺陷类型为截面积尺寸变小，图7所示照片显示缺陷为截面尺寸变小。
第二处缺陷的判定因子Uy2＝(0.2800-0.2763)÷0.2763＝0.013391，在767mm-814mm位置范围内，电压异常升高，对应缺陷进入检测区域，在922mm-969mm位置范围内，电压回归正常，对应缺陷离开检测区域，确定缺陷的起始点和终止点位置与信息采集起始点的距离分别为922mm、969mm，确定缺陷区域的长度为47mm，由于判定因子大于零，判定可能的缺陷类型为划痕，图8所示照片显示缺陷为划痕。
第三处缺陷的判定因子Uy3＝(0.2810-0.2763)÷0.2763＝0.017105，在1241mm-1245mm位置范围内，电压异常升高，对应缺陷进入检测区域，在1396mm-1400mm位置范围内，电压回归正常，对应缺陷离开检测区域，确定缺陷的起始点和终止点位置与信息采集起始点的距离分别为1396mm、1400mm，确定缺陷区域的长度为4mm，由于判定因子大于零，判定可能的缺陷类型为气泡或压痕，图9所示照片显示缺陷为压痕。
实施例2
检测材料：挤压铝杆材，直径9.5mm，长度为1100mm；
接线柱间隔/检测区域长度：120mm；
输入恒定电流：2.0A；
相对运动方式：检测装置静止，检测材料运动；
相对运动速度：50mm/s；
信息采集频率：50次/s；
标样电压：0.09539mV；
图10为所测电压-距离曲线，Ur＝0.001320，根据|实测电压-标样电压|/标样电压≥Ur，判定存在1处缺陷，位置为(653mm，670mm)，Ym＝0.09431mV，缺陷判定因子Uy＝(0.09431-0.09539)÷0.09539＝-0.01132，在533mm-550mm位置范围内，电压异常下降，对应缺陷进入检测区域，在653mm-670mm位置范围内，电压回归正常，对应缺陷离开检测区域，确定缺陷的起始点和终止点位置与信息采集起始点的距离分别为653mm、670mm，确定缺陷区域的长度为17mm，由于判定因子小于零，判定可能的缺陷类型为凸起，图11所示照片显示缺陷为瘤状凸起。
实施例3
检测材料：直径9.5mm，长度为1500mm；接线柱间隔/检测区域长度：120mm；
输入恒定电流：2.0A；
相对运动方式：检测装置静止，检测材料运动；
相对运动速度：50mm/s；
信息采集频率：50次/s；
标样电压：0.09539mV；
与实施例2为同一批挤压铝杆材，缺陷判定阈值相同。
图12为所测电压-距离曲线，Ur＝0.001320，根据|实测电压-标样电压|/标样电压≥Ur，判定存在1处缺陷，缺陷位置为(558mm，588mm)，Ym＝0.09586，缺陷判定因子Uy＝(0.09586-0.09539)÷0.09539＝0.004927，在438mm-468mm位置范围内，电压异常下降，对应缺陷进入检测区域，在558mm-588mm位置范围内，电压回归正常，对应缺陷离开检测区域，确定缺陷的起始点和终止点位置与信息采集起始点的距离分别为558mm、588mm，确定缺陷区域的长度为30mm，由于判定因子大于零，判定可能的缺陷类型为划痕，图13所示照片显示缺陷为划痕。
实施例4
检测材料：铝合金线材，直径5mm，长度1400mm；
接线柱间隔/检测区域长度：100mm；
输入恒定电流：0.55A；
运动方式：检测装置静止，样品运动；
样品运动速度：30mm/s；
信息采集频率：60次/s；
标样电压：0.07930mV；
图14为所测电压-距离曲线，Ur＝0.001645，根据|实测电压-标样电压|/标样电压≥Ur，判定存在1处缺陷；缺陷位置为(810mm，864mm)，Ym＝0.08049mV，缺陷判定因子Uy＝(0.08049-0.07930)÷0.07930＝0.01500，在710mm-764mm位置范围内，电压异常上升，对应缺陷进入检测区域，在810mm-864mm位置范围内，电压回归正常，对应缺陷离开检测区域，确定缺陷的起始点和终止点位置与信息采集起始点的距离分别为810mm、864mm，确定缺陷区域的长度为54mm，由于判定因子大于零，且缺陷区域的长度较长，判定可能的缺陷类型是划痕。
进一步发现，所测电压-距离曲线在异常上升和下降阶段的斜率发生明显改变，710mm-734mm位置范围对应的上升阶段斜率约为1.64×10-5mV/mm，760mm-764mm位置范围对应的上升阶段斜率约为0.0002mV/mm，810mm-834mm位置范围对应的下降阶段斜率约为-1.64×10-5mV/mm，860mm-864mm位置范围对应的下降阶段斜率约为-0.0002mV/mm，判断该处缺陷由两类缺陷构成；第一个缺陷斜率绝对值较小、长度较长，最有可能为划痕，第二个缺陷斜率绝对值较大、长度较短，最有可能是压痕或气泡，两斜率间中间平台长度26mm，说明2个缺陷相距约26mm，图15所示照片显示缺陷为划痕和压痕。
对比例1
检测方式：分段离散检测；
检测材料：挤压铝杆材，直径9.5mm，长度为1100mm，与实施例2为同一根检测样品；
接线柱间隔/检测区域长度：120mm；
输入恒定电流：2.0A；
标样电压：0.09539mV；
图16为所测电压-距离曲线，Ur＝0.001320，设置电压信息采集接线柱相距120mm，需要测量10次，每次检测的结果是120mm段平均化的结果，根据|实测电压-标样电压|/标样电压≥Ur，判定600mm-720mm位置区域存在缺陷，由于只有10个离散数据点，无法确定其具体程度和长度，因而无法判断可能的缺陷种类。实施例1检测到了653mm-670mm位置区域存在缺陷，而本对比例无法检测到。
对比例2
检测方式：分段离散检测；
检测材料：挤压铝杆材，直径9.5mm，长度为1500mm，与实施例3为同一根检测样品；
接线柱间隔/检测区域长度：120mm；
输入恒定电流：2.0A；
标样信息：电压0.09539mV；
图17为所测电压-距离曲线，Ur＝0.001320，设置电压信息采集接线柱相距120mm，需要测量13次，每次检测的结果是120mm段平均化的结果，根据|实测电压-标样电压|/标样电压≥Ur，判定480mm-600mm区域存在缺陷，由于只有13个离散数据点，无法确定缺陷的剧烈程度和长度，因而无法判断可能的缺陷种类。实施例2检测到了558mm-588mm位置区域存在缺陷，而本对比例无法检测到。
2个对比例均显示出离散检测的缺点：需要提前划分、检测次数多、检测速度慢、信息不明显、定位不准确、无法进一步区分种类、无法检测缺陷极小的情况等。

Claims (8)

1.一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法，其特征在于：检测时，导电材料和检测装置有相对运动，通过连续采集和分析信息来判定所测导电材料的质量；所述信息包括但不限于电压、电流、位置，所述信息是连续信息，所述连续信息是连续采集导电材料不同位置的信息；将实测的电压或电流信息与标样的电压或电流信息进行比对，当|实测信息-标样信息|/标样信息大于等于缺陷判断阈值时，判定所测信息对应区域内存在缺陷，当|实测信息-标样信息|/标样信息小于缺陷判断阈值时，则判定所测信息对应区域的质量合格；
电压或电流信息的采集方法包括但不限于直流四点法、单电桥法、双电桥法；当采用直流四点法检测时，每个独立检测单元包括4根并排设置的接线柱、恒定电流提供模块、测温模块、信息采集模块；所述4根接线柱中，两端的两根接线柱通过导线与恒定电流提供模块连接，中间的两根接线柱通过导线与信息采集模块连接；所述接线柱上设置有与导电材料接触的接触端，接线柱和接触端的导电率大于等于50%IACS；所述接触端包括但不限于导电条、导电滚珠、导电探针；所述测温模块与所述信息采集模块相连；
定义信息采集接触端之间的材料区域为检测区域，定义检测方向上第1个信息采集接触端为定位接触端，
检测装置在导电材料进、出检测区域的过程中自动采集信息，并自动画出电压-距离曲线和/或电流-距离曲线；所述电压-距离曲线纵坐标为电压，横坐标为导电材料和定位接触端接触的位置与信息采集起始点的距离；所述电流-距离曲线纵坐标为电流，横坐标为导电材料和定位接触端接触的位置与信息采集起始点的距离；
所述距离的获取方式包括但不限于直接测量得到、根据时间和速度参数计算得到；
所述缺陷判断阈值用Ur表示，当实测信息为电压，且所用单位为mV时，所述Ur的取值为0.0001~0.01；当实测信息为电流时，所述Ur的取值进行相应切换；
当|实测信息-标样信息|/标样信息大于等于Ur时，判定所测区域至少包括1个缺陷，计算Uy，所述Uy=(Ym-Ys)÷Ys，所述Ys是标样信息，所述Ym是实测信息的最大值或最小值，所述Uy为缺陷判定因子；Uy＞0时，缺陷种类包括但不限于划痕、凹陷、尺寸偏小、撕裂、裂纹、腐蚀、夹渣、气泡、压痕，Uy＜0时，缺陷种类包括但不限于凸起、耳子、弯折、尺寸偏大；
通过分析电压-距离曲线和/或电流-距离曲线的变化情况，可以判定缺陷的个数；实测电压-距离曲线和/或电流-距离曲线出现异常和回归正常1次，可以判定检测区域至少存在1个缺陷；当电压-距离曲线和/或电流-距离曲线反复出现异常和回归正常，或变化率突然增大或变小，可以判定检测区域至少存在2个缺陷；当电压-距离曲线和/或电流-距离曲线反复出现异常和回归正常，且最终无法回归正常参数范围，判定检测区域存在大量缺陷或已经检测到了导电材料的物理边界。
2.根据权利要求1所述的一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法，其特征在于：所述标样信息为测量标样所获的信息，所述标样根据标准确定，所述标准为国家标准、行业标准或企业标准。
3.根据权利要求1所述的一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法，其特征在于：所述标样根据用户要求确定，用其确定的标样进行检测，所得检测值即可作为标样信息。
4.根据权利要求2或3所述的一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法，其特征在于：获取标样信息时，标样的检测环境与实际检测环境相同，所述检测环境包括但不限于温度、压强、湿度、噪音。
5.根据权利要求1所述的一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法，其特征在于：检测装置通过接触端与导电材料接触，接触方式包括但不限于点接触、阵列接触、线接触、面接触；任意一个接触端与导电材料的接触面积小于等于25mm2。
6.根据权利要求1所述的一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法，其特征在于：用于信息采集的接触端的间距小于等于500mm。
7.根据权利要求1所述的一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法，其特征在于：所述导电材料的横截面积小于等于10000mm2。
8.根据权利要求1所述的一种基于连续采集的信息无损检测导电材料质量的方法，其特征在于：检测时，信息采集频率、导电材料与检测装置之间的相对运动速度、信息采集接触端间距三者间的关系为：相对运动速度÷信息采集频率＜信息采集接触端间距；所述信息采集频率大于等于10次/秒。
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