[发明专利]基于切向角度谱相对熵的涡流传感器性能检测方法及装置

说明书

本发明提供一种基于切向角度谱的相对熵的涡流传感器性能检测方法及装置，所述方法包括在设定考察区域中，以涡流传感器中心为圆心，在扇形区域内均匀取若干取样点；生成n个角度集，每个角度集即为一个角度空间；将各取样点的切向夹角ψ按照数值映射到对应的分区中，确定各取样点的切向夹角所属的角度空间；将各角度空间内取样点所在位置的涡流矢量的幅值平方进行求和；得到各角度空间对应的切向角度概率分布，进而计算扇形区域的切向角度谱；将所述扇形区域的切向角度谱代入相对熵公式，得到基于切向角度谱的相对熵。根据本发明的方案，能够在平面涡流传感器设计时，定量确定考察区域内涡流能量在扇形区域与圆形区域里分布的相似度。

技术领域

本发明涉及电磁无损检测领域，尤其涉及一种基于切向角度谱相对熵的涡流传感器性能检测方法及装置。

背景技术

柔性平面涡流传感器对结构复杂的表面裂纹检测具有灵敏度高、抗提离噪声性能强等优势。但是，由于空间限制，相对于立体的刚性涡流传感器而言，柔性平面涡流传感器的激励线圈匝数大量减少，其在试件中感生的涡流有限。因此，试件中的涡流分布是否均匀显得至关重要。有部分学者已经提出一些关于涡流定量评价的方法，专利CN109900784A，一种基于切向角度谱的信息熵的涡流分布评价方法，提出的方法是根据信息熵来确定设定考察区域内的各涡流矢量的分布情况，涡流矢量的分布与涡流传感器激励线圈之间具有一定的相似性。

上述方案虽然能够定量检测设定考察区域内的各涡流矢量分布情况，进而确定整个区域的涡流分布。但是对具有差动结构的平面涡流传感器而言，由于传感器的结构采用串联式，若基于上述方法进行检测将会导致检测结果中有很大的误差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于切向角度谱相对熵的涡流传感器性能检测方法及装置，所述方法及装置，用以解决现有技术中对具有差动结构的平面涡流传感器检测结果误差大的问题。

根据本发明的第一方面，提供一种基于切向角度谱相对熵的涡流传感器性能检测方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S101：在设定考察区域中，以涡流传感器中心为圆心，取两个对称的扇形区域，并在扇形区域内均匀取若干取样点，两个扇形区域内的取样点也是对称的；

步骤S102：获取各取样点的切向夹角；

步骤S103：在平面直角坐标系中，将[0°,90°]区间均等划分为n个分区，即生成n个角度集，每个角度集即为一个角度空间；

步骤S104：将各取样点的切向夹角ψ按照数值映射到对应的分区中，确定各取样点的切向夹角所属的角度空间；

步骤S105：将各角度空间内取样点所在位置的涡流矢量的幅值平方进行求和，得到各角度空间对应的涡流矢量能量值；

步骤S106：分别将各角度空间对应的涡流矢量能量值除以所有角度空间对应的涡流能量值总和，得到各角度空间对应的切向角度概率分布，进而计算扇形区域的切向角度谱；

步骤S107：将所述扇形区域的切向角度谱代入相对熵公式，得到基于切向角度谱的相对熵。

根据本发明第二方面，提供一种基于切向角度谱相对熵的涡流传感器性能检测装置，所述装置包括：

取样模块：配置为在设定考察区域中，以涡流传感器中心为圆心，取两个对称的扇形区域，并在扇形区域内均匀取若干取样点，两个扇形区域内的取样点也是对称的；

切向夹角获取模块：配置为获取各取样点的切向夹角；

分区模块：配置为在平面直角坐标系中，将[0°,90°]区间均等划分为n个分区，即生成n个角度集，每个角度集即为一个角度空间；

映射模块：配置为将各取样点的切向夹角ψ按照数值映射到对应的分区中，确定各取样点的切向夹角所属的角度空间；