用于涡流检测系统的自校准方法、检测方法及涡流检测系统与流程

本公开的至少一个实施例涉及涡流探测，尤其涉及一种用于涡流检测系统的自校准方法、检测方法及涡流检测系统。

背景技术：

1、涡流检测技术利用电磁感应原理，通过测量待检测金属内感生的涡流变化，判断被检测物体的特性。涡流检测技术应用场景广泛，例如可以在无损探伤、金属违禁品安检等场合下使用。

2、在相关技术中，通常采用一个标准金属块通过涡流检测系统，并采集接收线圈收到的信号幅度和相位信息作为校准数据。但是该校准方式比较复杂，需要额外配置校准件，并需要标准人（即身体不带有任何金属的人）持校准件按照规定的轨迹通过检测区域，而且为了测试准确性还需要多次校准，进行综合数据分析，而且当设备周围电磁环境改变时需要及时校准才能保证涡流探测的探测准确性，否则影响涡流检测系统的正常检测能力。但这种使用标准金属块通过涡流检测系统进行校准的方法虽然能够提供必要的精度，但其过程繁琐且耗时较长。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开提供了一种用于涡流检测系统的自校准方法、检测方法及涡流检测系统，能够实现简化校准过程。

2、作为本公开实施例的一个方面，提供了一种用于涡流检测系统的自校准方法，上述涡流检测系统包括用于发射信号的发射线圈、用于接收信号的接收线圈和检测区域，上述自校准方法包括：

3、控制上述发射线圈辐射第一发射信号；

4、在上述检测区域中不存在待检测金属的情况下，采集上述接收线圈感应上述第一发射信号的第一感应信号；

5、对上述第一感应信号进行第一数据分析，以提取出上述第一感应信号相对于上述第一发射信号的第一幅值和第一相位，其中，上述第一幅值和上述第一相位分别是由上述发射线圈和上述接收线圈相互耦合产生的幅值和相位；以及

6、将上述第一幅值和上述第一相位确定为上述涡流检测系统的校准数据。

7、根据本公开的实施例，上述控制上述发射线圈辐射第一发射信号、上述采集上述接收线圈感应上述第一发射信号的第一感应信号以及上述对上述第一感应信号进行第一数据分析均是定期执行的。

8、根据本公开的实施例，响应于上述检测区域内的环境或温度中的至少一个发生变化，不定期执行上述控制上述发射线圈辐射第一发射信号、上述采集上述接收线圈感应上述第一发射信号的第一感应信号以及上述对上述第一感应信号进行第一数据分析。

9、根据本公开的实施例，在定期执行或不定期执行上述对上述第一感应信号进行第一数据分析的步骤中，若第n+1次提取出的第一幅值和第一相位中的至少一个不同于第n次提取出的第一幅值和第一相位中的至少一个，则利用第n+1次提取出的第一幅值和第一相位更新上述第一感应信号相对于上述第一发射信号的第一幅值和第一相位，其中n为正整数。

10、根据本公开的实施例，上述第一数据分析包括解调。

11、根据本公开的实施例，上述第一发射信号为用下式表示的正弦波信号：

12、，

13、其中，为角频率，为时间。

14、根据本公开的实施例，述第一感应信号为用下式表示的正弦波信号：

15、，

16、其中，为上述第一感应信号相对于上述第一发射信号的第一幅值，为上述第一感应信号相对于上述第一发射信号的第一相位。

17、作为本公开实施例的另一个方面，提供了一种用于涡流检测系统的检测方法，上述涡流检测系统包括用于发射信号的发射线圈、用于接收信号的接收线圈和检测区域，上述检测方法包括：

18、控制上述发射线圈辐射第二发射信号；

19、在上述检测区域中存在待检测金属的情况下，采集上述接收线圈感应上述第二发射信号的第二感应信号；

20、根据预先获得的校准数据，对上述第二感应信号进行第二数据分析，以提取上述第二感应信号相对于上述第二发射信号的第二相位，其中，上述校准数据是通过上述任一种自校准方法确定的；以及

21、根据上述第二相位识别上述待检测金属的种类。

22、根据本公开的实施例，上述第一发射信号和上述第二发射信号相同。

23、根据本公开的实施例，上述第一发射信号和上述第二发射信号均为用下式表示的正弦波信号：

24、，

25、其中，为角频率，为时间。

26、根据本公开的实施例，上述第二感应信号包括第一部分和第二部分，第一部分表示上述发射线圈和上述接收线圈相互耦合产生的感应信号部分，第二部分表示上述待检测金属感应上述第二发射信号后产生的感应信号部分。

27、根据本公开的实施例，在根据预先获得的校准数据，对上述第二感应信号进行第二数据分析，以提取上述第二感应信号相对于上述第二发射信号的第二相位的步骤中，还提取上述第二感应信号相对于上述第二发射信号的第二幅值。

28、根据本公开的实施例，上述第二感应信号为用下式表示的正弦波信号：

29、，

30、其中，第一部分表示上述发射线圈和上述接收线圈相互耦合产生的感应信号部分，第二部分表示上述待检测金属感应上述第二发射信号后产生的感应信号部分；以及

31、为上述第二感应信号相对于上述第二发射信号的第二幅值，为上述第二感应信号相对于上述第二发射信号的第二相位。

32、根据本公开的实施例，上述第二数据分析包括解调和高频成分滤除。

33、根据本公开的实施例，上述根据上述第二相位识别上述待检测金属的种类包括：

34、获取预先建立的第二相位与金属种类对照表；以及

35、从上述对照表中查找与上述第二相位对应的上述待检测金属的种类。

36、作为本公开实施例的有一个方面，提供了一种涡流检测系统，上述涡流检测系统包括：

37、发射通道，用于产生第一发射信号或第二发射信号；

38、发射线圈，用于将上述第一发射信号或上述第二发射信号辐射到检测区域；

39、接收线圈，用于感应无待检测金属的情况下的检测区域的第一感应信号，以及在上述待检测金属通过检测区域的情况下的检测区域的第二感应信号，其中上述检测区域位于上述发射线圈与上述接收线圈之间；

40、传输通道，用于传输上述第一感应信号或上述第二感应信号；以及

41、处理器，待检测金属用于根据上述第一发射信号和上述第一感应信号实现上述任一种自校准方法，或根据上述第二发射信号、上述第二感应信号以及根据上述任一种自校准方法得到的校准数据实现上述任一种检测方法。

42、根据本公开实施例的用于涡流检测系统的自校准方法，通过在检测区域中不存在待检测金属的情况下，采集接收线圈感应第一发射信号的第一感应信号，对第一感应信号进行第一数据分析，以提取出第一感应信号相对于第一发射信号的第一幅值和第一相位，将第一幅值和第一相位确定为涡流检测系统的校准数据。实现不使用校准件，通过分析涡流检测系统的信号，提取系统的固有特性，可及时方便的进行校准，简化了校准操作步骤，能够根据电磁环境变化及时响应，快速的进行自校准，提升检测精度并保证设备使用效率。