[发明专利]基于单对电极电容成像检测技术的非导电材料开口缺陷宽度方向尺寸量化方法

说明书

本发明公开了一种基于单对电极电容成像检测技术的非导电材料开口缺陷宽度方向尺寸量化的方法，涉及无损检测信号处理领域，包括：利用一个极板间距为S的探头接收包括非导电材料开口缺陷在内的输入单对电极电容成像连续n个位置处的检测信号电压值U_n，对所述n个点求检测信号电压值对检测位置X_n的导数ΔU_n＝(U_n+1‑U_n)/(X_n+1‑X_n)，并绘制所述检测信号电压值导数ΔU_n关于检测位置X_n的曲线；获取检测信号导数ΔU_n关于检测位置X_n的导数曲线的最大值点X_max点和最小值点X_min，最大值点与最小值点之间的距离为L＝|X_max‑X_min|，非导电材料开口缺陷宽度方向的尺寸为D＝L‑S。本发明通过对单对电极电容成像检测信号进行求导处理，进一步实现对非导电材料开口缺陷宽度方向尺寸进行量化。

技术领域

本发明涉及无损检测信号处理领域，尤其涉及一种基于单对电极电容成像检测技术的非导电材料开口缺陷宽度方向尺寸量化方法。

背景技术

电容成像检测技术是一种基于边缘电容效应，适用于非导电材料材料开口缺陷检测的新兴无损检测技术，其利用检测探头在非导电材料被测试件内部形成特定的电场分布进行缺陷的检测和评估。当无缺陷时，电场分布无扰动；当有缺陷存在时，会改变电场的分布并引起检测极板上电荷的变化。

现有技术中，利用单对电极电容成像检测技术对非导电材料开口缺陷宽度方向尺寸的量化都是采用绘制输入单对电极电容成像缺陷检测信号Y_n关于检测位置X_n的曲线，其中，Y_n信号为H_n提离距离下的探头电压信号，该检测信号反应非导电材料开口缺陷的有无。同时，基于电容成像检测技术的原理和特点，如图1所示，当没缺陷时，Y_n信号稳定于某一数值，为一常数；当有缺陷时，Y_n信号出现波谷。但是，基于电容成像检测技术测量灵敏度分布的原理和特点，如图2所示，利用Y_n信号波谷之间的长度C＝C2-C1来计算非导电材料开口缺陷宽度方向的尺寸D＝A2-A1误差过大。而在不同的应用场合下，对于缺陷的尺寸检出要求不同，有些微小缺陷在一定的场合可认为不需要检修或者更换，通过绘制输入单对电极电容成像缺陷检测信号关于检测位置的曲线来确定非导电材料开口缺陷宽度方向的尺寸，不能做到给定应用场合下的精确判断。

因此，有必要提出一种误差小、精度高的非导电材料开口缺陷宽度方向尺寸量化方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于单对电极电容成像检测技术的非导电材料开口缺陷宽度方向尺寸量化方法，通过对输入检测信号电压值求取关于检测位置的导数来计算非导电材料开口缺陷宽度方向的尺寸，以提高单对电极电容成像检测技术对非导电材料开口缺陷宽度方向尺寸量化的精度。