【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种基于惯性测量单元的电涡流传感器及其扫描成像方法，属于无损检测。
技术介绍
1、
2、电涡流检测是一种基于电磁感应现象的无损检测技术，可用于导电材料的缺陷检测和性质测量，相比其他无损检测方法，具有无需清理表面、无需耦合剂、无污染、检测效率高等优点。目前随着工业产品质量与服役安全性要求的不断提升，无损检测技术正朝着可视化的方向发展。电涡流扫描成像检测借助扫描装置精确移动传感器，将检测结果按扫描装置的移动坐标顺序组成检测图形，可视化的电涡流检测可以直观地反映被测材料的缺陷位置、形态和程度，便于检测人员根据检测结果对被测材料进行评估。
3、虽然电涡流扫描成像检测方法在导电材料的无损检测方面即保留了电涡流检测的优势，又具有了直观的可视化呈现，但也存在一些制约其方便使用的问题。采用手动扫描方式进行检测，目前常见的电涡流传感器并不能自动记录扫描点的空间位置，难以进行自动准确的成像；采用机械装置扫描方式进行检测，可根据机械装置移动位置对扫描点传感器信号进行组合而成像，但这样的方式依赖机械装置，且某些环境条件下难以放置扫描装置，给现场操作带来了不便。因此设计一种可以自动记录空间位置、在手动扫描操作下可方便成像的电涡流传感器非常必要，且有实际的应用价值。
技术实现思路
1、
2、本申请提供一种基于惯性测量单元的电涡流传感器及其扫描成像方法。本申请针对电涡流扫描成像检测中的传感器空间位置获取问题，将惯性测量单元与电涡流传感器有机结合，
3、在
4、本申请提供了基于惯性测量单元的电涡流传感器，包括顶盖、外壳、底盖、激励线圈、感应线圈、线圈骨架、pcb电路板、惯性测量单元和接线端子；所述惯性测量单元和接线端子焊接于pcb电路板之上，惯性测量单元用于获取传感器空间位置，pcb电路板底端接线端子连接激励线圈、感应线圈，pcb电路板顶端接线端子用于连接外部设备，输入激励信号、输出检测信号和惯性测量单元信号。
5、所述外壳为圆管状，外侧印刷有传感器惯性测量单元的敏感轴方向；顶盖和端盖将绕有激励、感应线圈的线圈骨架、焊接有惯性测量单元、接线端子的pcb电路板从下到上依次轴向封装于外壳内；顶盖上留有通孔，传感器外部接线由通孔穿出。
6、所述激励线圈、传感线圈为漆包铜线绕制的圆形空心线圈，激励线圈绕于线圈骨架上，感应线圈绕于激励线圈外侧，中间由绝缘材料隔开。
7、本申请提供了基于惯性测量单元电涡流传感器的扫描成像方法，其步骤为：
8、s1、将传感器贴于被测材料表面，传感器敏感轴对准扫描方向；
9、s2、初始化传感器与外部设备，获取惯性导航单元输出的初始状态值：加速度计输出、陀螺仪输出；
10、s3、手动移动传感器进行扫描检测，尽覆盖扫描区域；
11、s4、扫描过程中，使用数据采集卡ai端获取传感器传感线圈电压幅值，同时使用数据采集卡io端获取惯性导航单元输出的三轴加速度、三轴角速度；
12、s6、上位机根据初始状态、三轴加速度、三轴角速度解算传感器在扫描区域x、y轴位置坐标；
13、s7、将扫描数据暂存于上位机；
14、s8、重复s3至s7步骤，直到扫描结束，将所有扫描数据在上位机中根据各自坐标组合成灰度图，图形像素值为的归一化值。
15、与现有技术相比，有益效果是：
16、可以自动记录传感器的空间位置，能在手动扫描操作的情况下将传感器空间坐标位置与检测信号绑定，方便地进行电涡流扫描检测成像，
17、克服了传统电涡流传感器不便于成像的缺点；也无需依赖机械扫描装置，便于在难以放置扫描机构的环境下进行扫描成像，扩宽了电涡流传感器的使用范围。
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1.一种基于惯性测量单元的电涡流传感器，其特征在于：包括顶盖、外壳、底盖、激励线圈、感应线圈、线圈骨架、PCB电路板、惯性测量单元和接线端子，接线端子包括第一接线端子和第二接线端子，所述惯性测量单元和接线端子焊接于PCB电路板之上，惯性测量单元用于获取传感器空间位置，PCB电路板的底端的第一接线端子连接激励线圈、感应线圈，PCB电路板的顶端的第二接线端子用于连接外部设备，输入激励信号、输出检测信号和惯性测量单元信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于惯性测量单元的电涡流传感器，其特征在于：所述外壳为圆管状，顶盖和端盖将绕有激励、感应线圈的线圈骨架、焊接有惯性测量单元、接线端子、PCB电路板从下到上依次轴向封装于外壳内，顶盖上留有通孔，传感器外部接线由通孔穿出。
3.根据权利要求1所述的一种基于惯性测量单元的电涡流传感器，其特征在于：所述激励线圈、传感线圈为漆包铜线绕制的圆形空心线圈，激励线圈绕于线圈骨架上，感应线圈绕于激励线圈外侧，中间由绝缘材料隔开。
4.基于惯性测量单元的电涡流传感器的扫描成像方法，其特征在于包括以下步骤：
5.
...【技术特征摘要】
1.一种基于惯性测量单元的电涡流传感器，其特征在于：包括顶盖、外壳、底盖、激励线圈、感应线圈、线圈骨架、pcb电路板、惯性测量单元和接线端子，接线端子包括第一接线端子和第二接线端子，所述惯性测量单元和接线端子焊接于pcb电路板之上，惯性测量单元用于获取传感器空间位置，pcb电路板的底端的第一接线端子连接激励线圈、感应线圈，pcb电路板的顶端的第二接线端子用于连接外部设备，输入激励信号、输出检测信号和惯性测量单元信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于惯性测量单元的电涡流传感器，其特征在于：所述外壳为圆管状，顶盖和端盖将绕有激励、...
【专利技术属性】
技术研发人员：包俊，李伸宏，严昌利，马军，邓为权，赵成俊，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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