The invention discloses a detection method of conductive structure thickness and conductivity of eddy current based on the model, which comprises the following steps: (1) design; (2) establish the measurement model; (3) (4) frequency optimization; model updating; (5) initialization parameters and optimization algorithm; (6) to calculate the deviation of simulation with the experimental values; (7) to determine whether the termination condition is satisfied; (8) output conductivity and thickness; (9) the end of the design. The method of the invention can not only detect the thickness and conductivity simultaneously, but also weaken the influence of the stray capacitance of the coil on the result by introducing the correction parameter, and improves the detection accuracy.
【技术实现步骤摘要】
一种基于模型的导电结构厚度与电导率涡流检测方法
本专利技术涉及一种基于模型的导电结构厚度与电导率涡流检测方法,属于无损检测领域。
技术介绍
金属薄板、薄膜和导电涂、镀层在汽车、飞机、机械装备等领域应用广泛。热障涂层已经被广泛应用到发动机的涡轮叶片等热端部件上生产中,制造工艺会改变热障涂层性能,老化会影响涂层质量与寿命。为了保障产品质量,维护在役性能,必须对热障涂层做必要的检测,而厚度和电导率是检测过程中关注的两个关键参数。迄今,可用于厚度与电导率的检测方法有超声、微波、四探针法、涡流法。超声法可以用于厚度检测,但是需要耦合剂;四探针法可用于电导率检测,但需要对表面进行预处理,且操作相对复杂,难以实现在线检测;微波法检测成本高。非模型法涡流检测需要重复多次校准且通常只能测量单一参数,而基于模型的涡流检测技术通过比较模型仿真与实验测量结果之间的偏差,反复调整待测参数的估计值直至使模型仿真与实验测量结果之间的偏差最小,可同时测量多参数,且无需多次重复校准,但在实际应用中,模型没有考虑线圈杂散电容的影响,阻抗变化量的有效值难以获得,造成检测结果精度较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于模型的导电结构厚度与电导率涡流检测方法,在消除提离影响的同时,实现了多参数测量,通过模型实验对比分析实现了模型的修正,提高了其测量精度和可靠性。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种导电结构厚度及电导率的涡流检测方法,包括以下步骤:步骤1:设计开始步骤2:建立测量模型模型输入量为线圈阻抗变化量Δz,输出量为测量对象厚度h、电导率σ、提离z1,模型求解采用最优化算 ...
【技术保护点】
一种基于模型的导电结构厚度与电导率涡流检测方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:设计开始步骤2:建立测量模型模型输入量为线圈阻抗变化量ΔZ,输出量为测量对象厚度h、电导率σ、提离z1,模型求解采用最优化算法;步骤3:频率优化不同的频率组合下,模型反演的精度不同,以输出量误差为标准,对频率进行优化选择;步骤4:模型修正对标准试件进行实验测量和模型仿真,从而获取修正系数,利用修正系数对模型进行修正;步骤5:初始化参数及优化算法参数主要包括厚度、电导率、提离,优化算法的初始化内容主要包括迭代方式、迭代次数、计算精度;步骤6:计算仿真值与实验值偏差模型所采用的的优化算法的精度主要依靠于仿真值与实验值的偏差,偏差越小,精度越高;步骤7:判断是否满足终止条件若满足终止条件,则停止迭代,输出迭代结果;否则更新参数值返回步骤6继续迭代;步骤8:输出电导率和厚度步骤9:设计结束。
【技术特征摘要】
1.一种基于模型的导电结构厚度与电导率涡流检测方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:设计开始步骤2:建立测量模型模型输入量为线圈阻抗变化量ΔZ,输出量为测量对象厚度h、电导率σ、提离z1,模型求解采用最优化算法;步骤3:频率优化不同的频率组合下,模型反演的精度不同,以输出量误差为标准,对频率进行优化选择;步骤4:模型修正对标准试件进行实验测量和模型仿真,从而获取修正系数,利用修正系数对模型进行修正;步骤5:初始化参数及优化算法参数主要包括厚度、电导率、提离,优化算法的初始化内容主要包括迭代方式、迭代次数、计算精度;步骤6:计算仿真值与实验值偏差模型所采用的的优化算法的精度主要依靠于仿真值与实验值的偏差,偏差越小,精度越高;步骤7:判断是否满足终止条件若满足终止条件,则停止迭代,输出迭代结果;否则更新参数值返回步骤6继续迭代;步骤8:输出电导率和厚度步骤9:设计结束。2.根据权利要求1所述的一种基于模型的厚度与电导率涡流检测方法,其特征在于,步骤3中的频率优化;按照理论,实验至少需要两个频率,根据渗透深度的定义:
【专利技术属性】
技术研发人员:范孟豹,王亚清,曹丙花,李威,王禹桥,杨雪锋,吴根龙,闻东东,王翠苹,雷颖,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。