一种高温超导带材表面缺陷质控方法及检测系统与流程

文档序号:18429152发布日期:2019-08-13 21:30阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高温超导带材表面缺陷质控方法,其特征在于,获取高温超导带材表面的图像,并识别出高温超导带材表面的缺陷,计算高温超导带材的表面缺陷对电流的阻碍率作为质控指标;通过数值计算或模拟方法得到有缺陷存在的情况下所述高温超导带材的电流分布,并根据电流分布计算出所述高温超导带材的表面缺陷对电流的阻碍率,其中,根据电流分布计算出所述高温超导带材的表面缺陷对电流的阻碍率的方法为:把空间域上连续的电流分布用一系列离散区域上的电流变量来替代,根据超导电动力学建立起描述这些离散变量的相互作用关系,根据缺陷的分布和物理原理,建立边界条件,然后通过建立等效变分,通过求变分的最小值确定各个有限元上的电流分布,从而算出缺陷对超导电流的阻碍率。

2.根据权利要求1所述的高温超导带材表面缺陷质控方法,其特征在于,通过成像装置获得高温超导带材表面的图像。

3.根据权利要求1所述的高温超导带材表面缺陷质控方法,其特征在于,所述数值计算或模拟方法包括有限元分析法和有限差分法。

4.根据权利要求1所述的高温超导带材表面缺陷质控方法,其特征在于,所述有限元分析法的控制方程为电流连续性方程▽J(x, y)=0其中J(x, y)为高温超导带材表面坐标为(x,y)的点的电流密度矢量;边界条件为在缺陷的边界和带材的边界上,电流的法向分量Jn为0,电流的切向分量Jt为常量。

5.一种高温超导带材表面缺陷质控方法,其特征在于,获取高温超导带材表面的图像,并识别出高温超导带材表面的缺陷,计算高温超导带材的表面缺陷对电流的阻碍率作为质控指标,其中,计算所述缺陷对电流的阻碍率的方法为:将高温超导带材在长度方向上划分为多个切片,每个切片的宽度d为相干长度L或为相干长度L乘以校正系数,将落在同一切片上的各个缺陷在高温超导带材宽度方向上的投影长度之和,减去同一切片内各个缺陷在带材宽度方向上的投影的重叠部分,然后除以所述高温超导带材宽度,得到缺陷对电流的阻碍率,其中,电流从缺陷之间通过的通过率为25%时的缺陷间距离为缺陷的相干长度L。

6.如权利要求5所述的高温超导带材表面缺陷质控方法,其特征在于,当在高温超导带材长度方向上存在多个缺陷时,判断多个缺陷之间是否存在相干,若存在,将所述多个缺陷识别为一个缺陷。

7.如权利要求6所述的高温超导带材表面缺陷质控方法,其特征在于,判断多个缺陷之间是否存在相干的方法为:将缺陷的尺寸扩展一相干长度L,判断扩展后的缺陷是否与其它缺陷产生重叠,若是,则判断为产生重叠的缺陷之间存在相干。

8.如权利要求5所述的高温超导带材表面缺陷质控方法,其特征在于,通过成像装置获得高温超导带材表面的图像。

9.一种高温超导带材表面缺陷检测系统,其特征在于,包括:

照明装置,用于对所述高温超导带材表面进行照射,提供图像采集所需的光照;

成像装置,用于采集高温超导带材表面的图像信息;

分析控制器,用于根据所述图像信息识别出高温超导带材表面的缺陷,计算出所述缺陷对电流的阻碍率,并将所述缺陷对电流的阻碍率作为高温超导带材的质控指标,

其中,计算所述缺陷对电流的阻碍率通过数值计算或模拟方法得到有缺陷存在的情况下所述高温超导带材的电流分布,并根据电流分布计算出所述高温超导带材的表面缺陷对电流的阻碍率,根据电流分布计算出所述高温超导带材的表面缺陷对电流的阻碍率的方法为:把空间域上连续的电流分布用一系列离散区域上的电流变量来替代,根据超导电动力学建立起描述这些离散变量的相互作用关系,根据缺陷的分布和物理原理,建立边界条件,然后通过建立等效变分,通过求变分的最小值确定各个有限元上的电流分布,从而算出缺陷对超导电流的阻碍率;或者

计算所述缺陷对电流的阻碍率的方法为:将高温超导带材在长度方向上划分为多个切片,每个切片的宽度d为相干长度L或为相干长度L乘以校正系数,将落在同一切片上的各个缺陷在高温超导带材宽度方向上的投影长度之和,减去同一切片内各个缺陷在带材宽度方向上的投影的重叠部分,然后除以所述高温超导带材宽度,得到缺陷对电流的阻碍率,其中,电流从缺陷之间通过的通过率为25%时的缺陷间距离为缺陷的相干长度L。

10.如权利要求9所述的高温超导带材表面缺陷检测系统,其特征在于,所述照明装置为暗场照明装置。

11.如权利要求9所述的高温超导带材表面缺陷检测系统,其特征在于,所述照明装置、高温超导带材和成像装置的至少一部分置于暗盒中。

12.如权利要求9所述的高温超导带材表面缺陷检测系统,其特征在于,还包括有照明光强探头,用于监控照明光强,提供反馈给所述照明装置,调整照明光强使之保持稳定。

13.如权利要求9所述的高温超导带材表面缺陷检测系统,其特征在于,所述分析控制器计算出缺陷对电流的阻碍率后,把电流阻碍率和对应的高温超导带材位置存储到检测结果文件,并在计算机上显示出电流阻碍率-带材位置的图,供用户快速判读该高温超导带材的品质。

14.如权利要求9所述的高温超导带材表面缺陷检测系统,其特征在于,所述分析控制器包括:

缺陷类型识别模块,用于识别出高温超导带材表面的缺陷类型;

标识模块,用于将不同类型的缺陷以不同的颜色和图标标识画在电流阻碍率-带材坐标图上;

存储模块,用于将所述缺陷类型识别模块不能识别为现有缺陷类型的缺陷的图像以带材坐标为名存储下来,供将来的人工具体分析分类。

15.如权利要求14所述的高温超导带材表面缺陷检测系统,其特征在于,所述分析控制器还包括学习归纳模块,所述学习归纳模块用于接收用户提供的一定数量的同一类缺陷,归纳出该类缺陷的特征,并将该类缺陷的特征输出给所述缺陷类型识别模块。

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