本發(fā)明屬于磁場(chǎng)測(cè)量領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種微磁場(chǎng)的測(cè)量方法及裝置。
背景技術(shù):
鋼鐵等材料的表面在自然狀態(tài)下會(huì)存在微磁場(chǎng),材料內(nèi)部及結(jié)構(gòu)異常會(huì)引起表面微磁場(chǎng)出現(xiàn)異常,因此通過(guò)測(cè)量材料表面的微磁場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)。
目前,現(xiàn)有的測(cè)量材料表面的微磁場(chǎng)的方式主要是,采用傳感器采集材料的等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,但是在無(wú)損檢測(cè)中需要的是等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,需要傳感器以均勻的速度運(yùn)動(dòng),才能實(shí)現(xiàn)等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列(即為等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列),但是這種方式對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員的操作要求極高,受人為因素影響較大,無(wú)法保證測(cè)量的精度,進(jìn)而影響無(wú)損檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種微磁場(chǎng)的測(cè)量方法及裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員的操作要求極高,受人為因素影響較大,無(wú)法保證測(cè)量的精度,進(jìn)而影響無(wú)損檢測(cè)的準(zhǔn)確性的問(wèn)題。
本發(fā)明實(shí)施例的第一方面提供了一種微磁場(chǎng)的測(cè)量方法,包括:
按照預(yù)設(shè)測(cè)量周期,獲取預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)傳感器檢測(cè)到的材料表面微磁場(chǎng)的等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,其中所述預(yù)設(shè)時(shí)間段為所述預(yù)設(shè)測(cè)量周期的整數(shù)倍;
獲取所述等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列中每一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)的距離值,確定所述等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列與所述距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
對(duì)所述等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列與所述距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行線性擬合,得到微磁場(chǎng)強(qiáng)度與距離的關(guān)系模型;
結(jié)合預(yù)設(shè)距離間隔參數(shù)和所述關(guān)系模型,得到所述微磁場(chǎng)的等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列。
本發(fā)明實(shí)施例的第二方面提供了一種微磁場(chǎng)的測(cè)量裝置,包括:
獲取模塊,用于按照預(yù)設(shè)測(cè)量周期,獲取預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)傳感器檢測(cè)到的材料表面微磁場(chǎng)的等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,其中所述預(yù)設(shè)時(shí)間段為所述預(yù)設(shè)測(cè)量周期的整數(shù)倍;
確定模塊,用于獲取所述等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列中每一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)的距離值,確定所述等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列與所述距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
擬合模塊,用于對(duì)所述等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列與所述距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行線性擬合,得到微磁場(chǎng)強(qiáng)度與距離的關(guān)系模型;
處理模塊,用于結(jié)合預(yù)設(shè)距離間隔參數(shù)和所述關(guān)系模型,得到所述微磁場(chǎng)的等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列。
本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比存在的有益效果是:本發(fā)明的微磁場(chǎng)的測(cè)量方法及裝置按照預(yù)設(shè)測(cè)量周期,獲取預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)傳感器檢測(cè)到的材料表面微磁場(chǎng)的等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,獲取等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列中每一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)的距離值,確定等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列與距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系,對(duì)等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列與距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行線性擬合,得到微磁場(chǎng)強(qiáng)度與距離的關(guān)系模型,結(jié)合預(yù)設(shè)距離間隔參數(shù)和關(guān)系模型,得到微磁場(chǎng)的等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列。本發(fā)明在傳感器等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列的技術(shù)上,對(duì)時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列進(jìn)行一系列處理,得到等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確、方便地獲取等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,以解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員的操作要求極高,受人為因素影響較大,無(wú)法保證測(cè)量的精度,進(jìn)而影響無(wú)損檢測(cè)的準(zhǔn)確性的問(wèn)題。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種微磁場(chǎng)的測(cè)量方法的實(shí)現(xiàn)流程圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種微磁場(chǎng)的測(cè)量方法的實(shí)現(xiàn)流程圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例三提供的微磁場(chǎng)的測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)框圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例的微磁場(chǎng)的測(cè)量過(guò)程中應(yīng)用的傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下描述中,為了說(shuō)明而不是為了限定,提出了諸如特定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)之類的具體細(xì)節(jié),以便透徹理解本發(fā)明實(shí)施例。然而,本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚,在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的其它實(shí)施例中也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在其它情況中,省略對(duì)眾所周知的系統(tǒng)、裝置、電路以及方法的詳細(xì)說(shuō)明,以免不必要的細(xì)節(jié)妨礙本發(fā)明的描述。
為了說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
實(shí)施例一
圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種微磁場(chǎng)的測(cè)量方法的實(shí)現(xiàn)流程圖,本實(shí)施例包括:
s101:按照預(yù)設(shè)測(cè)量周期,獲取預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)傳感器檢測(cè)到的材料表面微磁場(chǎng)的等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,其中預(yù)設(shè)時(shí)間段為預(yù)設(shè)測(cè)量周期的整數(shù)倍。
其中,傳感器用于檢測(cè)材料(如鋼鐵)表面的微磁場(chǎng),該傳感器可以為磁傳感器,磁傳感器外部安裝一個(gè)高強(qiáng)度弱磁性材料保護(hù)套,以提高其耐磨性,優(yōu)先地,采用7a75鋁全金作為保護(hù)套。其中,預(yù)設(shè)測(cè)量周期,可以根據(jù)材料的大小和測(cè)量精度的需要進(jìn)行設(shè)置;預(yù)設(shè)時(shí)間段可以根據(jù)量精度進(jìn)行設(shè)置,當(dāng)需要的測(cè)量精度較高時(shí),預(yù)設(shè)時(shí)間段的取值較小。
s102:獲取等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列中每一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)的距離值,確定等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列與距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
其中,根據(jù)傳感器在測(cè)量結(jié)束時(shí)的加速度以及提前獲取的傳感器的初始速度、傳感器初始運(yùn)動(dòng)距離,得到測(cè)量結(jié)束時(shí)傳感器的最終運(yùn)動(dòng)距離,將最終運(yùn)動(dòng)距離與初始運(yùn)動(dòng)距離的中間距離段平均分割,得到分割點(diǎn)的距離值,此距離值即為等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列中每一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)的距離值。
s103:對(duì)等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列與距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行線性擬合,得到微磁場(chǎng)強(qiáng)度與距離的關(guān)系模型。
其中,關(guān)系模型可以是等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列與距離值的關(guān)系函數(shù)。
s104:結(jié)合預(yù)設(shè)距離間隔參數(shù)和關(guān)系模型,得到微磁場(chǎng)的等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列。
其中,根據(jù)預(yù)設(shè)距離間隔參數(shù)得到等間隔距離值,并根據(jù)距離值和關(guān)系模型得到等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列。
根據(jù)上述實(shí)施例可知,本發(fā)明的微磁場(chǎng)的測(cè)量方法按照預(yù)設(shè)測(cè)量周期,獲取預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)傳感器檢測(cè)到的材料表面微磁場(chǎng)的等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,獲取等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列中每一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)的距離值,確定等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列與距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系,對(duì)等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列與距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行線性擬合,得到微磁場(chǎng)強(qiáng)度與距離的關(guān)系模型,結(jié)合預(yù)設(shè)距離間隔參數(shù)和關(guān)系模型,得到微磁場(chǎng)的等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列。本發(fā)明在傳感器等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列的技術(shù)上,對(duì)時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列進(jìn)行一系列處理,得到等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確、方便地獲取等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,以解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員的操作要求極高,受人為因素影響較大,無(wú)法保證測(cè)量的精度,進(jìn)而影響無(wú)損檢測(cè)的準(zhǔn)確性的問(wèn)題。
實(shí)施例二
圖2是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種微磁場(chǎng)的測(cè)量方法的實(shí)現(xiàn)流程圖,在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例具體包括:
s201:按照預(yù)設(shè)測(cè)量周期,獲取預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)傳感器檢測(cè)到的材料表面微磁場(chǎng)的等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,其中所述預(yù)設(shè)時(shí)間段為所述預(yù)設(shè)測(cè)量周期的整數(shù)倍。
舉例來(lái)說(shuō),令預(yù)設(shè)時(shí)間段為t1,預(yù)設(shè)測(cè)量周期為t2,則獲取預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)傳感器檢測(cè)到的材料表面微磁場(chǎng)的等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列為數(shù)組gsi,其中數(shù)組gsi中共有n個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度值,n=t1/t2。
其中,可以將預(yù)設(shè)時(shí)間段的上個(gè)時(shí)間段的獲取的材料表面微磁場(chǎng)的等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列的最后一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度值作為當(dāng)前預(yù)設(shè)時(shí)間段等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列的第一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度值。
s202:獲取預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)測(cè)量結(jié)束時(shí)傳感器的加速度。
其中,可以通過(guò)與傳感器連接的加速度獲取模塊,獲取傳感器的加速度,不妨設(shè)所述加速度值為a。
其中,加速度獲取模塊檢測(cè)傳感器的加速度與上述s201中傳感器檢測(cè)材料表面微磁場(chǎng)的等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列的過(guò)程可以是同步進(jìn)行的。s203:根據(jù)所述加速度、預(yù)先獲取的傳感器的起始速度、預(yù)先獲取的傳感器的第一運(yùn)動(dòng)距離,計(jì)算得到預(yù)設(shè)時(shí)間段結(jié)束時(shí)傳感器的第二運(yùn)動(dòng)距離。
其中,預(yù)先獲取的傳感器的起始速度vi-1可以是傳感器靜止的速度(即vi-1=0),也可以是預(yù)設(shè)時(shí)間段的上一個(gè)時(shí)間段結(jié)束時(shí)的傳感器的運(yùn)動(dòng)速度。其中,預(yù)先獲取的傳感器的第一運(yùn)動(dòng)距離si-1可以是傳感器靜止的運(yùn)動(dòng)距離(si-1=0),也可以是預(yù)設(shè)時(shí)間段的上一個(gè)時(shí)間段結(jié)束時(shí)的傳感器的運(yùn)動(dòng)距離。
具體地,根據(jù)所述加速度、預(yù)先獲取的傳感器的起始速度、預(yù)先獲取的第一運(yùn)動(dòng)距離,計(jì)算得到預(yù)設(shè)時(shí)間段結(jié)束時(shí)傳感器的第二運(yùn)動(dòng)距離的計(jì)算公式為:
式中si-1為第一運(yùn)動(dòng)距離,si為第二運(yùn)動(dòng)距離,vi-1為傳感器的起始速度,t1為預(yù)設(shè)時(shí)間段,ai為加速度。
s204:將所述第二運(yùn)動(dòng)距離與所述第一運(yùn)動(dòng)距離作差,得到預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)傳感器的運(yùn)動(dòng)距離長(zhǎng)度,將所述運(yùn)動(dòng)距離長(zhǎng)度按照所述預(yù)設(shè)時(shí)間段占所述預(yù)設(shè)測(cè)量周期的倍數(shù)進(jìn)行分割,并根據(jù)第一運(yùn)動(dòng)距離計(jì)算得到分割點(diǎn)的距離值。
具體地,將所述第二運(yùn)動(dòng)距離與所述第一運(yùn)動(dòng)距離作差,得到預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)傳感器的運(yùn)動(dòng)距離段長(zhǎng)度,將所述運(yùn)動(dòng)距離段長(zhǎng)度按照所述預(yù)設(shè)時(shí)間段占所述預(yù)設(shè)測(cè)量周期的倍數(shù)進(jìn)行分割,并根據(jù)第一運(yùn)動(dòng)距離計(jì)算得到分割點(diǎn)的距離值的計(jì)算公式為:
式中s(j)為分割點(diǎn)的距離值,si-1為第一運(yùn)動(dòng)距離,si為第二運(yùn)動(dòng)距離,j為分割點(diǎn)的序號(hào),其中,n=t1/t2,t1為預(yù)設(shè)時(shí)間段,t2為預(yù)設(shè)測(cè)量周期。
s205:確定所述分割點(diǎn)的距離值為所述等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列中每一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)的距離值,確定所述等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列與所述距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
舉例來(lái)說(shuō),所述等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列與所述距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系為:[gsi(j),s(j)],j=0,1,2,…,n式中n=t1/t。
s206:對(duì)所述等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列與所述距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行線性擬合,得到微磁場(chǎng)強(qiáng)度與距離的關(guān)系模型。
舉例來(lái)說(shuō),將對(duì)應(yīng)關(guān)系[gsi(j),s(j)]的點(diǎn)值一次相連得到函數(shù)模型f(s),記得到微磁場(chǎng)強(qiáng)度與距離的關(guān)系模型,記為:g=f(s)。
其中,線性擬合可以是分段線性擬合,也可以是最小二乘法線性擬合。
s207:根據(jù)所述預(yù)設(shè)距離間隔參數(shù),將預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)傳感器的運(yùn)動(dòng)距離長(zhǎng)度進(jìn)行等距離劃分,得出多個(gè)距離值。
舉例來(lái)說(shuō),假設(shè)預(yù)設(shè)距離間隔參數(shù)為k,則預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)傳感器的運(yùn)動(dòng)距離長(zhǎng)度進(jìn)行等距離劃分得出多個(gè)距離值為:sj=si-1+j*k,(j=0,1,…,m),其中m=(si-si-1)/k。
s208:根據(jù)所述多個(gè)距離值,通過(guò)所述關(guān)系模型確定所述微磁場(chǎng)的等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列。
舉例來(lái)說(shuō),將上述sj輸入到中g(shù)=f(s),得到等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,記為:gi。
需要說(shuō)明的是,當(dāng)?shù)玫筋A(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列之后,可以清空當(dāng)前獲取的傳感器檢測(cè)到的材料表面微磁場(chǎng)的等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,進(jìn)入下個(gè)時(shí)間段的等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列的測(cè)量過(guò)程。根據(jù)上述實(shí)施例可知,本發(fā)明獲取預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)測(cè)量結(jié)束時(shí)傳感器的加速度;根據(jù)加速度、預(yù)先獲取的傳感器的起始速度、預(yù)先獲取的傳感器的第一運(yùn)動(dòng)距離,計(jì)算得到預(yù)設(shè)時(shí)間段結(jié)束時(shí)傳感器的第二運(yùn)動(dòng)距離;將第二運(yùn)動(dòng)距離與第一運(yùn)動(dòng)距離作差,得到預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)傳感器的運(yùn)動(dòng)距離長(zhǎng)度,將運(yùn)動(dòng)距離長(zhǎng)度按照預(yù)設(shè)時(shí)間段占預(yù)設(shè)測(cè)量周期的倍數(shù)進(jìn)行分割,并根據(jù)第一運(yùn)動(dòng)距離計(jì)算得到分割點(diǎn)的距離值;確定分割點(diǎn)的距離值為等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列中每一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)的距離值。根據(jù)預(yù)設(shè)距離間隔參數(shù),將預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)傳感器的運(yùn)動(dòng)距離長(zhǎng)度進(jìn)行等距離劃分,得出多個(gè)距離值;根據(jù)多個(gè)距離值,通過(guò)關(guān)系模型得到微磁場(chǎng)的等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,本實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確的確定等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列中每一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)的距離值,從而使得對(duì)等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列與距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行線性擬合后得到較為準(zhǔn)確的微磁場(chǎng)強(qiáng)度與距離的關(guān)系模型,進(jìn)而用于后續(xù)根據(jù)該關(guān)系模型獲取準(zhǔn)確的微磁場(chǎng)的等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列。
應(yīng)理解,上述實(shí)施例中各步驟的序號(hào)的大小并不意味著執(zhí)行順序的先后,各過(guò)程的執(zhí)行順序應(yīng)以其功能和內(nèi)在邏輯確定,而不應(yīng)對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施過(guò)程構(gòu)成任何限定。
對(duì)應(yīng)于上文實(shí)施例所述的微磁場(chǎng)的測(cè)量方法,圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例三提供的微磁場(chǎng)的測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)框圖,為了便于說(shuō)明,僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。
參照?qǐng)D3,該裝置包括:獲取模塊301、確定模塊302、擬合模塊303和處理模塊304。
其中,獲取模塊301,用于按照預(yù)設(shè)測(cè)量周期,獲取預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)傳感器檢測(cè)到的材料表面微磁場(chǎng)的等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,其中所述預(yù)設(shè)時(shí)間段為所述預(yù)設(shè)測(cè)量周期的整數(shù)倍。
確定模塊302,用于獲取所述等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列中每一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)的距離值,確定所述等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列與所述距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
擬合模塊303,用于對(duì)所述等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列與所述距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行線性擬合,得到微磁場(chǎng)強(qiáng)度與距離的關(guān)系模型。
處理模塊304,用于結(jié)合預(yù)設(shè)距離間隔參數(shù)和所述關(guān)系模型,得到所述微磁場(chǎng)的等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列。
根據(jù)上述實(shí)施例可知,本發(fā)明的微磁場(chǎng)的測(cè)量方法按照預(yù)設(shè)測(cè)量周期,獲取預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)傳感器檢測(cè)到的材料表面微磁場(chǎng)的等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,獲取等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列中每一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)的距離值,確定等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列與距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系,對(duì)等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列與距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行線性擬合,得到微磁場(chǎng)強(qiáng)度與距離的關(guān)系模型,結(jié)合預(yù)設(shè)距離間隔參數(shù)和關(guān)系模型,得到微磁場(chǎng)的等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列。本發(fā)明在傳感器等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列的技術(shù)上,對(duì)時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列進(jìn)行一系列處理,得到等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確、方便地獲取等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,以解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員的操作要求極高,受人為因素影響較大,無(wú)法保證測(cè)量的精度,進(jìn)而影響無(wú)損檢測(cè)的準(zhǔn)確性的問(wèn)題。
在一個(gè)例子中,參考圖3,所述確定模塊302包括:加速度獲取單元3021、計(jì)算單元3022、第一確定單元3023。
其中,加速度獲取單元3021,用于獲取預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)測(cè)量結(jié)束時(shí)傳感器的加速度。
計(jì)算單元3022,用于根據(jù)所述加速度、預(yù)先獲取的傳感器的起始速度、預(yù)先獲取的傳感器的第一運(yùn)動(dòng)距離,計(jì)算得到預(yù)設(shè)時(shí)間段結(jié)束時(shí)傳感器的第二運(yùn)動(dòng)距離。
所述計(jì)算單元3022,還用于將所述第二運(yùn)動(dòng)距離與所述第一運(yùn)動(dòng)距離作差,得到預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)傳感器的運(yùn)動(dòng)距離長(zhǎng)度,將所述運(yùn)動(dòng)距離長(zhǎng)度按照所述預(yù)設(shè)時(shí)間段占所述預(yù)設(shè)測(cè)量周期的倍數(shù)進(jìn)行分割,并根據(jù)第一運(yùn)動(dòng)距離計(jì)算得到分割點(diǎn)的距離值。
第一確定單元3023,用于確定所述分割點(diǎn)的距離值為所述等時(shí)間間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列中每一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度值對(duì)應(yīng)的距離值。
在一個(gè)例子中,所述計(jì)算單元3022,還用于根據(jù)所述加速度、預(yù)先獲取的傳感器的起始速度、預(yù)先獲取的傳感器的第一運(yùn)動(dòng)距離,計(jì)算得到預(yù)設(shè)時(shí)間段結(jié)束時(shí)傳感器的第二運(yùn)動(dòng)距離的過(guò)程的計(jì)算公式為:
式中si-1為第一運(yùn)動(dòng)距離,si為第二運(yùn)動(dòng)距離,vi-1為傳感器的起始速度,t1為預(yù)設(shè)時(shí)間段,ai為加速度。
在一個(gè)例子中,所述計(jì)算單元3022,還用于將所述第二運(yùn)動(dòng)距離與所述第一運(yùn)動(dòng)距離作差,得到預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)傳感器的運(yùn)動(dòng)距離段長(zhǎng)度,將所述運(yùn)動(dòng)距離段長(zhǎng)度按照所述預(yù)設(shè)時(shí)間段占所述預(yù)設(shè)測(cè)量周期的倍數(shù)進(jìn)行分割,并根據(jù)第一運(yùn)動(dòng)距離計(jì)算得到分割點(diǎn)的距離值的過(guò)程的計(jì)算公式為:
式中s(j)為分割點(diǎn)的距離值,si-1為第一運(yùn)動(dòng)距離,si為第二運(yùn)動(dòng)距離,j為分割點(diǎn)的序號(hào),其中,n=t1/t2,t1為預(yù)設(shè)時(shí)間段,t2為預(yù)設(shè)測(cè)量周期。
在一個(gè)例子中,參考圖3,所述處理模塊304包括:劃分單元3041、第二確定單元3042。
其中,劃分單元3041,用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)距離間隔參數(shù),將預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)傳感器的運(yùn)動(dòng)距離長(zhǎng)度進(jìn)行等距離劃分,得出多個(gè)距離值;
第二確定單元3042,用于根據(jù)所述多個(gè)距離值,通過(guò)所述關(guān)系模型確定所述微磁場(chǎng)的等距離間隔的磁場(chǎng)強(qiáng)度序列。
參考圖4,上述實(shí)施例應(yīng)用的傳感器的具體結(jié)構(gòu)包括:中央處理器1、磁傳感器2、信號(hào)調(diào)理模塊3、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4、加速度測(cè)量模塊5、觸發(fā)開(kāi)關(guān)模塊6、殼體7、屏蔽線8、航空插頭9。其中,中央處理器1、磁傳感器2、信號(hào)調(diào)理模塊3、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4、加速度測(cè)量模塊5、觸發(fā)開(kāi)關(guān)模塊6、分別置于所述殼體7內(nèi),模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4、加速度測(cè)量模塊5、觸發(fā)開(kāi)關(guān)模塊6分別于中央處理器1連接,模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4與信號(hào)調(diào)理模塊3連接,信號(hào)調(diào)理模塊3與磁傳感器2連接,航空插頭9通過(guò)屏蔽線8與中央處理器1連接。
具體地,上述獲取模塊301可以通過(guò)磁傳感器2實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能,確定模塊302、擬合模塊303和處理模塊304可通過(guò):中央處理器1實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。
具體地,中央處理器1用于負(fù)責(zé)控制個(gè)模塊的協(xié)調(diào)工作,并接收加速度測(cè)量模塊5和磁傳感器2獲取的加速度和磁場(chǎng)強(qiáng)度序列,同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到與航空插頭相連的上位機(jī)(圖中未示出),該上位機(jī)可以是個(gè)人電腦pc,也可以是嵌入式系統(tǒng)。;磁傳感器2用于測(cè)量目標(biāo)的磁場(chǎng),采用巨磁阻傳感器或隧道磁傳感器。磁傳感器2固定在通過(guò)彈簧連接在殼體上,使其與檢測(cè)材料表面良好接觸。磁傳感器2外部安裝一個(gè)高強(qiáng)度弱磁性材料保護(hù)套,以提高其耐磨性,優(yōu)先地,采用7a75鋁全金作為保護(hù)套;信號(hào)調(diào)理模塊3用于對(duì)磁傳感器測(cè)量的信號(hào)進(jìn)行濾波和放大,降低系統(tǒng)干擾,并將信號(hào)放大到適合模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入的電壓范圍;模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4用于將模擬的磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為中央處理器1能處理的數(shù)字信號(hào),通過(guò)spi接口連接到中央處理器;加速度測(cè)量模塊5,用于測(cè)量探頭運(yùn)動(dòng)的加速度進(jìn)而解算距離,通過(guò)串口連接到中央處理器;觸發(fā)開(kāi)關(guān)模塊6用于產(chǎn)生測(cè)量有效狀態(tài)信號(hào),采用觸壓簧片開(kāi)關(guān),開(kāi)關(guān)一端接地,另一端連接到中央處理器1的輸入輸出io口,該io口通過(guò)上拉電阻連接到系統(tǒng)電源的正極。當(dāng)簧片被按下時(shí),指定的io口被輸入低電平,系統(tǒng)讀取到該端口低電平信號(hào),則判定測(cè)量狀態(tài)為有效;簧片松開(kāi)時(shí),該端口被輸入高電平,系統(tǒng)判定測(cè)量狀態(tài)為無(wú)效;殼體7采用非磁性金屬材料,優(yōu)選地,采用鋁合金殼體;屏蔽線8采用多芯屏蔽線,用于傳輸數(shù)據(jù)并為系統(tǒng)輸入電源,屏蔽網(wǎng)接地并與殼體連接。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到,為了描述的方便和簡(jiǎn)潔,僅以上述各功能單元、模塊的劃分進(jìn)行舉例說(shuō)明,實(shí)際應(yīng)用中,可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能單元、模塊完成,即將所述裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能單元或模塊,以完成以上描述的全部或者部分功能。實(shí)施例中的各功能單元、模塊可以集成在一個(gè)處理單元中,也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在,也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中,上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn),也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。另外,各功能單元、模塊的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分,并不用于限制本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。上述系統(tǒng)中單元、模塊的具體工作過(guò)程,可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程,在此不再贅述。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到,結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟,能夠以電子硬件、或者計(jì)算機(jī)軟件和電子硬件的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行,取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能,但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。
在本發(fā)明所提供的實(shí)施例中,應(yīng)該理解到,所揭露的裝置和方法,可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如,以上所描述的系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的,例如,所述模塊或單元的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式,例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另一點(diǎn),所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通訊連接可以是通過(guò)一些接口,裝置或單元的間接耦合或通訊連接,可以是電性,機(jī)械或其它的形式。
所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個(gè)地方,或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上??梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。
另外,在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中,也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在,也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn),也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。
所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí),可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。基于這樣的理解,本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái),該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)或處理器(processor)執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:u盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(rom,read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
以上所述實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。