1.一种基于各向异性导电媒质磁场调控的裂纹方向识别方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:构建环形空芯线圈探头
建立竖直放置的环形空芯线圈探头,即涡流探头,环形空芯线圈探头的下端面与被测对象上端面之间预留间隙;
S2:引入各向异性导电媒质并确定各向异性电导率值在竖直放置的环形空芯线圈和被测对象之间插入各向异性导电媒质,各向异性导电媒质的电导率呈对称矩阵形式;
S3:通过改变电导率张量角调控空间磁场的分布形态为达到调控空间磁场分布形态,在水平面内旋转引入的各向异性导电媒质,旋转角度即电导率张量角θ;
S4:提取裂纹缺陷的特征信号
以被测对象无缺陷区域的探头检测信号为基准,提取裂纹缺陷的特征信号;
S5:裂纹方向的判定及识别
根据涡流探头在不同情况下得到的检测信号计算由裂纹损伤引起的缺陷信号变化量,通过比较缺陷信号变化量分析识别裂纹损伤的方向;
在所述步骤S2中,所述各向异性导电媒质为水平设置的平板形各向异性导电板;
在所述步骤S2中,所述环形空芯线圈外径尺寸的1.8倍小于所述各向异性导电板的中心线长度。
2.根据权利要求1所述的一种基于各向异性导电媒质磁场调控的裂纹方向识别方法,其特征在于:在所述步骤S1中,所述环形空芯线圈探头产生环形分布的空间磁场,并同时感知由被测对象的缺陷引起的变化磁场。
3.根据权利要求1所述的一种基于各向异性导电媒质磁场调控的裂纹方向识别方法,其特征在于:在所述步骤S3中,建立两轴坐标系,其中x、y轴均在水平面上,坐标系原点在环形空芯线圈探头的轴线上。
4.根据权利要求3所述的一种基于各向异性导电媒质磁场调控的裂纹方向识别方法,其特征在于:在所述步骤S4中,利用原位测量方式获得电导率张量角θ变化时被测对象上的涡流探头检测信号。
5.根据权利要求4所述的一种基于各向异性导电媒质磁场调控的裂纹方向识别方法,其特征在于:在所述步骤S5中,缺陷信号变化量计算公式如下:ΔV(θ)=V损伤(θ)‑V无损
其中,V损伤(θ)是涡流探头在损伤区域不同张量角θ下得到的检测信号,V无损为无缺陷区域的检测信号。
6.根据权利要求5所述的一种基于各向异性导电媒质磁场调控的裂纹方向识别方法,其特征在于:在所述步骤S5中,ΔV(θ)最大值对应的角度θ即为裂纹方向,最小值对应的角度θ则与裂纹方向垂直。