步骤4:磁屏蔽罩在马达带动下旋转，永磁铁和线圈保持静止；
步骤5:被测物体所感应的电场和磁场强度交替变化，当永磁铁与某个小孔组的发射孔正对时，被测物体所感应的电场和磁场强度最强，当从发射孔泄露到磁屏蔽罩外的电场和磁场完全移出被测物体时，被测物体所感应的电场和磁场强度最弱。
[0037]步骤6:被测物体表面所感应到的交变电场和磁场，引起涡流，最终形成超声波波源。超声波在被测物体中传播，当遇到介质改变时发生反射。
[0038]步骤7:反射波在被测物体表面引起感应场，通过磁屏蔽罩的接收孔被磁感应接收阵列接收。
[0039]步骤8:磁感应接收阵列将所接收的数据发送至后台处理器进行处理，最终得出检测结果。检测结束。
[0040]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.基于恒定电磁源机动变频感应场的物体检测装置，其特征在于:包括一个前端检测装置和后台处理器，所述前端检测装置能够在被测物体表面形成交替变化的电场和磁场强度，即形成交变感应场，从而在被测物体表面引起涡流，产生超声波波源，还能够感应超声波的反射波所引起的磁场，并将所接收的数据发送给后台处理器；后台处理器负责接收前端检测装置发来的数据，并进行分析处理，提供检测结果。2.根据权利要求1所述基于恒定电磁源机动变频感应场的物体检测装置，其特征在于:前端检测装置包括永磁铁、线圈、磁屏蔽罩、马达、磁感应元件，所述永磁铁提供恒定磁场，即静磁场；线圈可以缠绕在永磁铁上，亦可置于永磁铁下方，其通有直流电，提供恒定电场，即静电场；永磁铁与线圈共同组成恒定电磁源；永磁铁和线圈被置于磁屏蔽罩内，磁屏蔽罩的功能是屏蔽磁场和电场，使磁屏蔽罩内的磁场和电场不能泄露到磁屏蔽罩外；马达用于带动恒定电磁源或磁屏蔽罩产生运动；磁感应元件用于感应磁场变化。3.根据权利要求2所述基于恒定电磁源机动变频感应场的物体检测装置，其特征在于:磁屏蔽罩可以根据需要选用不同材料、不同形状，可选材料包括铝合金、镍铁高磁导率合金等，可选形状包括圆柱体、球体、立方体等；其一端开若干小孔组，由于磁屏蔽罩对电磁场的屏蔽作用，磁屏蔽罩内的电场和磁场只能通过小孔泄露到磁屏蔽罩外。4.根据权利要求2所述基于恒定电磁源机动变频感应场的物体检测装置，其特征在于:马达使恒定电磁源与磁屏蔽罩的小孔组产生相对运动，相对运动可采用以下方法中的任意一种: 方法一:将磁屏蔽罩与一马达相连，恒定电磁源保持静止，磁屏蔽罩在马达的带动下，能够以不同的速率运动； 方法二:将永磁铁与一马达相连，磁屏蔽罩保持静止，永磁铁在马达的带动下，使恒定电磁源以不同的速率运动； 方法三:将磁屏蔽罩和永磁铁分别与一马达相连，磁屏蔽罩和永磁铁均在马达的带动下，以不同的速率运动。5.根据权利要求3所述基于恒定电磁源机动变频感应场的物体检测装置，其特征在于:由于磁屏蔽罩对电磁场的屏蔽作用，磁屏蔽罩内的电场和磁场只能通过小孔泄露到磁屏蔽罩外，当永磁铁与某个小孔组的发射孔正对时，被测物体感应到最强的电场和磁场；当永磁铁与发射孔由正对位置逐渐错开时，被测物体所感应的电场和磁场强度逐渐减少；当从发射孔泄露到磁屏蔽罩外的电场和磁场完全移出被测物体时，被测物体所感应的电场和磁场降至最小，由此使被测物体表面感应到交替变化的电场和磁场强度，即产生交变感应场，从而引起涡流，形成超声波波源。6.根据权利要求2所述基于恒定电磁源机动变频感应场的物体检测装置，其特征在于:磁感应兀件安置在永磁铁贴近磁屏蔽罩内壁一端的周围，以永磁铁为中心对称分布；其数量可以根据需要灵活选择，以形成磁感应接收阵列；磁感应元件可以是磁敏元件、线圈等；磁感应元件必须与永磁铁和线圈形成相对静止，从而不会对恒定电磁源进行感应。7.根据权利要求3所述基于恒定电磁源机动变频感应场的物体检测装置，其特征在于:小孔组每个小孔组包括一个中心孔和若干围绕中心孔对称分布的周边孔；周边孔的数目与磁感应元件的数目相同；中心孔既作为发射孔，也作为接收孔；周边孔作为接收孔；小孔形状可以根据需要，比如匹配被测物体的形状等，相应设置成圆形、方形、直线形、曲线形等；当磁屏蔽罩某个小孔组的发射孔与永磁铁上下对齐时，其周边接收孔应与磁感应元件一一对齐；通过设计磁屏蔽罩上小孔组的数目，不但可以控制交变感应场的变化频率，还可以调节发射信号的占空比。8.根据权利要求2所述基于恒定电磁源机动变频感应场的物体检测装置，其特征在于:线圈，当需要大功率超声波信号时，可在线圈两端加载高压，通过调节直流线圈的电阻大小控制其电流在额定范围内，高压可以形成强电场，而发射孔开口较小，因此泄露到磁屏蔽罩外的能量较为集中，从而保证所产生的超声信号具有大功率，使某些非金属物体的检测也成为可能。9.根据权利要求4所述基于恒定电磁源机动变频感应场的物体检测装置，其特征在于:相对运动，运动速率决定了交变感应场的变化频率，而交变感应场的变化频率决定了所产生的超声信号的频率，各个装置的运动模式可以根据需要设计，比如:平面旋转、往复摆动等， 当磁屏蔽罩和恒定电磁源同时运动时，可以使交变感应场的变化频率、变化模式更加多样化，通过控制运动装置的速率，可以实现不同变化频率的交变感应场，即变频感应场，从而产生宽频超声波信号，宽频信号可以增大信号的信息量，从而提升检测精度。10.根据权利要求1所述基于恒定电磁源机动变频感应场的物体检测方法，其特征在于:其工作流程包括以下步骤: 步骤1:将前端检测装置开孔一侧贴近被测物体，永磁铁对准待检测区域； 步骤2:线圈中通直流电，以产生恒定电场； 步骤3:启动马达，根据所需超声波信号的频率范围，设置马达转速； 步骤4:磁屏蔽罩在马达带动下旋转，永磁铁和线圈保持静止； 步骤5:被测物体所感应的电场和磁场强度交替变化，当永磁铁与某个小孔组的发射孔正对时，被测物体所感应的电场和磁场强度最强，当从发射孔泄露到磁屏蔽罩外的电场和磁场完全移出被测物体时，被测物体所感应的电场和磁场强度最弱； 步骤6:被测物体表面的交变感应场，引起涡流，形成超声波波源； 超声波在被测物体中传播，当遇到介质改变时发生反射； 步骤7:反射波在被测物体表面引起感应场，通过磁屏蔽罩的接收孔被磁敏元件阵列接收； 步骤8:磁敏元件阵列将所接收的数据发送至后台处理器进行处理，最终得出检测结果，并结束检测。
【专利摘要】本发明公开一种基于恒定电磁源机动变频感应场的物体检测方法及装置。该装置包括前端检测装置和后台处理器。前端检测装置将永磁铁结合通有直流电的线圈，产生恒定电磁源。恒定电磁源被置于磁屏蔽罩内。磁屏蔽罩一端开若干小孔，通过控制磁屏蔽罩的小孔与恒定电磁源的相对运动，使从小孔泄露到磁屏蔽罩外的电场和磁场强度交替变化，从而在被测物体表面形成交变感应场，最终产生超声波波源。永磁铁上固定若干磁感应元件，形成磁接收阵列，用来感应超声波的反射波所引起的磁场，并发送给后台处理器进行分析处理。本发明所述装置和方法可以提高检测精度，灵活地产生宽频、大功率检测信号，且被测物体不局限于金属导体，适用于更广泛的检测场景。
【IPC分类】G01N29/24, G01N29/34
【公开号】CN105004797
【申请号】CN201510444201
【发明人】韦岗, 王一歌, 曹燕, 杨萃
【申请人】广州彩磁信息技术有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月24日