[发明专利]一种非接触磁感应电阻抗平面投影成像装置及方法

权利要求书

1.一种非接触磁感应电阻抗平面投影成像装置，其特征在于，包括：

激励线圈：通入正弦交变电流后，在被测对象周围产生正弦交变激励磁场；

控制单元、正弦激励源模块、激励线圈依次相连接，控制正弦交变激励磁场的产生；

呈矩阵排列的测量线圈阵列：检测被测对象内部因电磁感应而产生同频交变涡流引起的磁场信号，

控制单元、AD转换模块、感应信号检测模块、多路开关/测量线圈阵列依次相连接，控制单元接受被多路开关所选通的测量线圈阵列中的测量线圈所检测并被转换得到的信号，遍历选通测量线圈阵列中的每一个测量线圈后，根据测量线圈所检测到的信号与其位置形成电阻抗平面投影图像；

显示器：显示控制单元所生成的电阻抗平面投影图像。

2.如权利要求1所述的非接触磁感应电阻抗平面投影成像装置，其特征在于，控制单元发出控制指令，使正弦激励源模块产生预定频率、强度的正弦交变信号；

正弦激励源模块将所产生的正弦交变信号施加到激励线圈，使其产生同频的正弦交变激励磁场。

3.如权利要求1所述的非接触磁感应电阻抗平面投影成像装置，其特征在于，位于正弦交变激励磁场中的被测对象，产生与其电阻抗分布相关的正弦交变涡流；

多路开关选通测量线圈阵列中的某一个测量线圈，通过感应信号检测模块测量该测量线圈对应的被测对象内部的正弦交变涡流信号；

感应信号检测模块将所测量到的正弦交变涡流信号发送给AD转换模块，转为数字测量信号后发送给控制单元。

4.如权利要求1所述的非接触磁感应电阻抗平面投影成像装置，其特征在于，通过多路开关遍历选通测量线圈阵列中的每一个测量线圈，进行感应信号检测，并经过AD转换模块转换后送入控制单元后；控制单元根据全部的感应测量信号以及测量线圈阵列的位置关系，应用投影成像算法，计算生成被测对象对应于测量线圈阵列的电阻抗平面投影图像。

5.如权利要求1所述的非接触磁感应电阻抗平面投影成像装置，其特征在于，所述的激励线圈为单个螺线管线圈，单个螺线管线圈与测量线圈阵列分置于被测对象周围；

或者，所述的激励线圈为亥姆霍兹线圈，被测对象置于亥姆霍兹线圈内部或者中间，测量线圈阵列置于亥姆霍兹线圈内部。

6.如权利要求1所述的非接触磁感应电阻抗平面投影成像装置，其特征在于，所述的测量线圈阵列中的测量线圈均相同，并以n×m矩阵形式排列，其中n和m为自然数，且n≧2，m≧2。

7.如权利要求1所述的非接触磁感应电阻抗平面投影成像装置，其特征在于，激励线圈和测量线圈阵列在被测对象周围相互平行，或者相互垂直，或者关于被测对象呈一定的角度。

8.一种非接触磁感应电阻抗平面投影成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）对激励线圈施加正弦交变电流后产生作用于被测对象的正弦交变激励磁场，通过设置在被测对象周围的呈矩阵形式排列的测量线圈阵列，检测被测对象因电磁感应而感应出的正弦交变涡流信号；

2）测量线圈阵列中的每个测量线圈分别测量被测对象感应出的正弦交变涡流信号并计算相应的电阻抗，根据测量线圈阵列中全部测量线圈的检测结果按照测量线圈位置形成电阻抗平面投影图像。

9.如权利要求8所述的非接触磁感应电阻抗平面投影成像方法，其特征在于，通过计算测量线圈所检测的正弦交变涡流信号相应的电阻抗；其中z为电阻抗，w为权重系数，为感应测量信号的相位，ω为激励正弦信号的角频率。

10.如权利要求8所述的非接触磁感应电阻抗平面投影成像方法，其特征在于，根据测量线圈阵列中全部测量线圈的检测结果按照测量线圈位置，通过插值的方法形成电阻抗平面投影图像。