本發(fā)明涉及一種無損監(jiān)測裝置及方法，特別是涉及一種物體形變電磁監(jiān)測裝置及方法。

背景技術(shù)：

當前，設(shè)施裝備結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)在設(shè)施裝備安全運行中具有極為重要的應用意義。例如橋梁、建筑、水壩等設(shè)施，在其運行過程中，應采用有效的監(jiān)測技術(shù)監(jiān)控其結(jié)構(gòu)形變變化，但至今沒有有效合理的監(jiān)測技術(shù)手段應用于實際工程中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種物體形變電磁監(jiān)測裝置及方法，采用電磁無損檢測方法，實現(xiàn)物體的形變動態(tài)監(jiān)測。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種物體形變電磁監(jiān)測裝置，包括多個電磁檢測線圈、電磁檢測儀器、監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于：

所述多個電磁檢測線圈級聯(lián)式分布固定在被監(jiān)測物體的監(jiān)測部位表面或嵌入固定在監(jiān)測部位內(nèi)部，并根據(jù)被監(jiān)測物體的監(jiān)測部位結(jié)構(gòu)特點以線陣列或面陣列或空間三維陣列形式分布固定；

所述級聯(lián)式是指：其中至少一個電磁檢測線圈作為激勵線圈，與電磁檢測儀器的信號激勵端電連接；其余多個電磁檢測線圈既為接收線圈也為激勵線圈，與電磁檢測儀器的信號接收端電連接；所述既為接收線圈也為激勵線圈是指，當與電磁檢測儀器信號激勵端電連接的電磁檢測線圈激發(fā)交變磁場時，與其最近的與電磁檢測儀器信號接收端電連接的電磁檢測線圈將作為接收線圈生成感應電流，并將感應電流傳輸給電磁檢測儀器，同時該電磁檢測線圈本身感應生成交變磁場，這個感應生成的交變磁場將激勵與其相鄰的下一個與電磁檢測儀器信號接收端電連接的電磁檢測線圈生成感應電流和交變磁場，依此，與電磁檢測儀器信號接收端電連接的多個電磁檢測線圈一個接一個地生成感應電流和交變磁場，既為接收線圈也為激勵線圈；

電磁檢測儀器與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)電連接。

一種物體形變電磁監(jiān)測方法，采用上述裝置，其特征在于：所述監(jiān)測方法，包括首次標定和實測兩個過程，

所述首次標定過程為，

a.將多個電磁檢測線圈級聯(lián)式分布固定在被監(jiān)測物體的監(jiān)測部位表面后，電磁檢測儀器激勵與其信號激勵端電連接的電磁檢測線圈，其余的與電磁檢測儀器信號接收端電連接的多個電磁檢測線圈一個接一個地生成感應電流和交變磁場，生成的感應電流發(fā)送至電磁檢測儀器；

b.電磁檢測儀器將分析處理得到的與其信號接收端電連接的多個電磁檢測線圈的感應電流信號參數(shù)發(fā)送至監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)；

c.監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)接收保存與電磁檢測儀器信號接收端電連接的多個電磁檢測線圈的感應電流信號參數(shù)，以此作為標定參考感應電流信號參數(shù)；

所述實測過程為，

d.電磁檢測儀器定期激勵與其信號激勵端電連接的電磁檢測線圈，并將與其信號接收端電連接的多個電磁檢測線圈的感應電流信號參數(shù)發(fā)送至監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)；

f.監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)保存與電磁檢測儀器信號接收端電連接的多個電磁檢測線圈的感應電流信號參數(shù)，并以每個電磁檢測線圈的感應電流信號參數(shù)和監(jiān)測時間，制作每個電磁檢測線圈的監(jiān)測曲線；當每個電磁檢測線圈的感應電流信號參數(shù)與步驟c中保存的標定參考感應電流信號參數(shù)相同時，監(jiān)測曲線無突變，即可判定被監(jiān)測物體的監(jiān)測部位表面狀態(tài)無變化；當某一個或多個電磁檢測線圈的感應電流信號參數(shù)與步驟c中保存的相對應的標定參考感應電流信號參數(shù)不同時，某一個或多個電磁檢測線圈的監(jiān)測曲線將出現(xiàn)突變，即可判定某一個或多個電磁檢測線圈所處的被監(jiān)測物體的監(jiān)測部位結(jié)構(gòu)狀態(tài)發(fā)生變化。

一種物體形變電磁監(jiān)測方法，進一步的，監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)根據(jù)每個與電磁檢測儀器信號接收端電連接的電磁檢測線圈在被監(jiān)測物體的監(jiān)測部位表面上的位置參數(shù)、每個與電磁檢測儀器信號接收端電連接的電磁檢測線圈的感應電流信號參數(shù)、監(jiān)測時間，制作被監(jiān)測物體的監(jiān)測部位表面的動態(tài)監(jiān)測圖，便于監(jiān)測人員直觀監(jiān)控被監(jiān)測物體的監(jiān)測部位結(jié)構(gòu)狀態(tài)變化。

本發(fā)明的有益效果是，采用電磁無損檢測方法，裝置包括多個電磁檢測線圈、電磁檢測儀器、監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，將多個電磁檢測線圈級聯(lián)式分布固定在被監(jiān)測物體的監(jiān)測部位表面或嵌入固定在監(jiān)測部位內(nèi)部，并根據(jù)被監(jiān)測物體的監(jiān)測部位結(jié)構(gòu)特點和監(jiān)測要求以線陣列或面陣列或空間三維陣列形式分布固定，其中至少一個電磁檢測線圈作為激勵線圈，與電磁檢測儀器的信號激勵端電連接，其余多個電磁檢測線圈既為接收線圈也為激勵線圈，與電磁檢測儀器的信號接收端電連接，通過監(jiān)測與電磁檢測儀器信號接收端電連接的多個電磁檢測線圈的感應電流信號參數(shù)的變化，間接監(jiān)測被監(jiān)測物體監(jiān)測部位的結(jié)構(gòu)狀態(tài)變化，可獲得實時有效的結(jié)構(gòu)狀態(tài)變化監(jiān)測結(jié)果，尤其適用于對稱物體的不對稱形變監(jiān)測工作。

以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明的一種物體形變電磁監(jiān)測裝置及方法不局限于實施例。

附圖說明

下面結(jié)合附圖中實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明第一實施例的監(jiān)測裝置及方法示意圖。

圖2是本發(fā)明第一實施例的監(jiān)測方法中多個中間部分電磁檢測線圈的感應電流信號參數(shù)與標定參考感應電流信號參數(shù)的比較示意圖。

圖3是本發(fā)明第一實施例的監(jiān)測曲線示意圖。

圖4是本發(fā)明第二實施例的監(jiān)測裝置的電磁檢測線圈的面陣列分布示意圖。

圖5是本發(fā)明第三實施例的監(jiān)測裝置的電磁檢測線圈的空間三維陣列分布示意圖。

圖中，t.與電磁檢測儀器信號激勵端電連接的電磁檢測線圈，r.與電磁檢測儀器信號接收端電連接的電磁檢測線圈，e.電磁檢測儀器，d.監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，a.被監(jiān)測物體，v.感應電流信號參數(shù)，t.監(jiān)測時間。

具體實施方式

實施例一，如圖1、圖2、圖3所示，一種物體形變電磁監(jiān)測裝置，包括多個電磁檢測線圈、電磁檢測儀器e、監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)d，其特征在于：

所述多個電磁檢測線圈級聯(lián)式分布固定在被監(jiān)測物體a的監(jiān)測部位表面或嵌入固定在監(jiān)測部位內(nèi)部，并根據(jù)被監(jiān)測物體的監(jiān)測部位結(jié)構(gòu)特點選擇以線陣列形式分布固定；

所述級聯(lián)式是指：其中至少一個電磁檢測線圈作為激勵線圈，與電磁檢測儀器e的信號激勵端電連接；其余多個電磁檢測線圈既為接收線圈也為激勵線圈，與電磁檢測儀器e的信號接收端電連接；所述既為接收線圈也為激勵線圈是指，當與電磁檢測儀器e的信號激勵端電連接的電磁檢測線圈t激發(fā)交變磁場時，與其最近的與電磁檢測儀器e的信號接收端電連接的電磁檢測線圈r將作為接收線圈生成感應電流，并將感應電流傳輸給電磁檢測儀器e，同時該電磁檢測線圈r本身感應生成交變磁場，這個感應生成的交變磁場將激勵與其相鄰的下一個與電磁檢測儀器e信號接收端電連接的電磁檢測線圈r生成感應電流和交變磁場，依此，與電磁檢測儀器e信號接收端電連接的多個電磁檢測線圈r一個接一個地生成感應電流和交變磁場，既為接收線圈也為激勵線圈；

電磁檢測儀器e與監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)d電連接。

一種物體形變電磁監(jiān)測方法，采用上述裝置，其特征在于：所述監(jiān)測方法，包括首次標定和實測兩個過程，

所述首次標定過程為，

a.將多個電磁檢測線圈級聯(lián)式分布固定在被監(jiān)測物體a的監(jiān)測部位表面后，電磁檢測儀器e激勵與其信號激勵端電連接的電磁檢測線圈t，其余的與電磁檢測儀器e信號接收端電連接的多個電磁檢測線圈一個接一個地生成感應電流和交變磁場，生成的感應電流發(fā)送至電磁檢測儀器e；

b.電磁檢測儀器e將分析處理得到的與其信號接收端電連接的多個電磁檢測線圈r的感應電流信號參數(shù)v發(fā)送至監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)d；

c.監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)d接收保存與電磁檢測儀器e信號接收端電連接的多個電磁檢測線圈r的感應電流信號參數(shù)v，以此作為標定參考感應電流信號參數(shù)v；

所述實測過程為，

d.電磁檢測儀器e定期激勵與其信號激勵端電連接的電磁檢測線圈t，并將與其信號接收端電連接的多個電磁檢測線圈r的感應電流信號參數(shù)v發(fā)送至監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)d；

f.監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)d保存與電磁檢測儀器e信號接收端電連接的多個電磁檢測線圈的r感應電流信號參數(shù)v，并以每個電磁檢測線圈r的感應電流信號參數(shù)v和監(jiān)測時間t，制作每個電磁檢測線圈r的監(jiān)測曲線；當每個電磁檢測線圈r的感應電流信號參數(shù)v與步驟c中保存的標定參考感應電流信號參數(shù)v相同時，監(jiān)測曲線無突變，即可判定被監(jiān)測物體a的監(jiān)測部位表面狀態(tài)無變化；當某一個或多個電磁檢測線圈r的感應電流信號參數(shù)v與步驟c中保存的相對應的標定參考感應電流信號參數(shù)v不同時，某一個或多個電磁檢測線圈r的監(jiān)測曲線將出現(xiàn)突變，即可判定某一個或多個電磁檢測線圈r所處的被監(jiān)測物體a的監(jiān)測部位結(jié)構(gòu)狀態(tài)發(fā)生變化。

一種物體形變電磁監(jiān)測方法，進一步的，監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)d根據(jù)每個與電磁檢測儀器e信號接收端電連接的電磁檢測線圈r在被監(jiān)測物體a的監(jiān)測部位表面上的位置參數(shù)、每個與電磁檢測儀器e信號接收端電連接的電磁檢測線圈r的感應電流信號參數(shù)v、監(jiān)測時間t，制作被監(jiān)測物體a的監(jiān)測部位表面的動態(tài)監(jiān)測圖，便于監(jiān)測人員直觀監(jiān)控被監(jiān)測物體a的監(jiān)測部位結(jié)構(gòu)狀態(tài)變化。

圖4是本發(fā)明第二實施例的監(jiān)測裝置的電磁檢測線圈的面陣列分布示意圖，適用于大面積的物體表面狀態(tài)監(jiān)測工作。

圖5是本發(fā)明第三實施例的監(jiān)測裝置的電磁檢測線圈的空間三維陣列分布示意圖，適用于大型空間立體結(jié)構(gòu)物體的整體結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測工作。

上述實施例僅用來進一步說明本發(fā)明的一種物體形變電磁監(jiān)測裝置及方法，但本發(fā)明并不局限于實施例，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。