[发明专利]一种基于电磁感应的电缆缺陷无损检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于电磁感应的电缆缺陷无损检测系统，其特征在于，所述系统包括：

函数发生器，用于产生特定频率的激励电压信号；

功率放大器，用于调整系统的工作电压；

传动装置，用于固定定位装置，还用于控制定位装置的移动；

定位装置，用于固定两根平行的探针；

数据处理装置，包括示波器和计算机，所述示波器用于检测信号的可视化和储存，所述计算机用于处理和分析检测信号。

2.根据权利要求1所述的基于电磁感应的电缆缺陷无损检测系统，其特征在于，所述探针位于在电缆外部，且与电缆线的轴线等距离，所述探针的周围设置有电磁波屏蔽罩；

所述电缆位于检测电路中，所述检测电路设置有开关。

3.一种基于权利要求1～2所述基于电磁感应的电缆缺陷无损检测系统的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、闭合开关，使检测电路成为通路；

S2、通过传动装置使得探针沿电缆线移动，在移动的过程中通过示波器得到检测信号；

S3、利用Superlets信号处理方法对检测信号进行处理，得到探针在不同位置时检测信号时频图。

4.根据权利要求3所述的基于电磁感应的电缆缺陷无损检测方法，其特征在于，所述S1中，检测电路的电压为交流电。

5.根据权利要求3所述的基于电磁感应的电缆缺陷无损检测方法，其特征在于，所述S2中，得到检测信号的方法具体为：

S21、计算被测点的总磁通量，得到被测点的磁感应强度；

S22、根据被测点的磁感应强度计算被测点的电场强度，并将其作为检测信号。

6.根据权利要求5所述的基于电磁感应的电缆缺陷无损检测方法，其特征在于，所述S21中，计算被测点的总磁通量的表达式具体为：

式中，Δ为缺陷深度，l为损伤长度的一半，r₀为被测点与电缆的垂直距离，s为被测点与损伤中心的距离，μ₀为真空磁导率，s和均为关于检测时间t的函数，其表达式具体为：

s＝vt

式中，I_m为电流幅值，ω为角频率，为初始相位。

7.根据权利要求6所述的基于电磁感应的电缆缺陷无损检测方法，其特征在于，所述S22中，计算被测点的电场强度E的表达式具体为下式：

8.根据权利要求7所述的基于电磁感应的电缆缺陷无损检测方法，其特征在于，所述S3包括以下分步骤：

S31、建立具有固定中心频率的小波集；

S32、获得小波集中各个小波对检测信号的响应，得到探针在不同位置时检测信号时频图。

9.根据权利要求7所述的基于电磁感应的电缆缺陷无损检测方法，其特征在于，所述S31中，具有固定中心频率f_m的小波集的表达式具体为：

式中，o为SLs的阶数，c为小波集中每个小波的周期数，且c＝c₁,c₂,...,c_o，c_o为小波的总周期数，为改进的Morlet函数，其表达式具体为下式：

式中，c_m为母小波的周期数，B_c为时间扩展参数，其表达式具体为下式：

式中，k_sd为控制参数。

10.根据权利要求9所述的基于电磁感应的电缆缺陷无损检测方法，其特征在于，所述S32中，小波集中各个小波对检测信号的响应的表达式具体为：

式中，为小波i对检测信号x的响应，其表达式具体为下式：

式中，*为复卷积算子。