一种微波检测方法及系统与流程

1.本发明涉及无损检测技术领域，特别是涉及一种微波检测方法及系统。


背景技术：

2.玻璃纤维增强复合被检测对象、聚乙烯等非金属被检测对象广泛应用于航空航天、航海、建筑、医学等各领域。随着非金属应用范围进一步扩大和其应用领域对安全性要求愈加严格，对其损伤和性能退化检测愈发受到重视。
3.期间国内外大量学者对非金属的无损检测展开了深入研究，检测技术包括超声检测技术、微波检测技术、x射线技术和红外热成像检测技术等。各类检测技术中，超声检测技术和微波检测技术的检测效率较高、范围较广。其中微波检测由于设备便携、操作简单、维护成本低，可实现实时、快速检测；且非接触，无需耦合剂；逐步得到了较好的应用。但是目前基于辐射强度的微波检测，由于被检测对象表面不平整、扫描机构的抖动，造成被检测对象与微波信号发射装置之间的距离发生变化，影响测量结果，导致检测结果精度低，无法实现热熔接头冷焊损伤等无宏观缺陷的损伤检测。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种微波检测方法及系统，可提高无损检测结果的精度，实现热熔接头冷焊损伤等无宏观缺陷的损伤检测。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.一种微波检测方法，包括：
7.沿设定方向移动检测单元对被检测对象进行扫描，得到被检测对象不同位置处的待处理微波信号的包络；所述检测单元包括一个传感器或两个空间相位差相90度的传感器或四个传感器；所述四个传感器包括第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器；所述第一传感器和所述第三传感器空间相位相差90度；所述待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号；所述干涉信号为微波信号发射装置发射的微波信号与被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号发生干涉产生的信号；
8.根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出现损伤的位置。
9.可选的，当所述检测单元包括一个传感器，且所述待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号时，所述根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出现损伤的位置，具体包括：
10.对于被检测对象任意一个位置，根据被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象所述位置处的损伤参数；所述损伤参数为驻波比、微波反射系数或回波损耗；
11.根据被检测对象各位置处的损伤参数得到所述被检测对象出现损伤的位置。
12.可选的，当所述检测单元包括四个传感器，且所述待处理微波信号为干涉信号时，所述根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出现损伤的位置，具体包括：
13.对于被检测对象任意一个位置，计算被检测对象所述位置处第一差值的平方和与被检测对象所述位置处第二差值的平方和的和得到被检测对象所述位置处的参数值；被检测对象所述位置处第一差值为第一传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方与第二传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方之差；被检测对象所述位置处第二差值为第三传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方与第四传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方之差；
14.根据被检测对象各位置处的参数值得到所述被检测对象出现损伤的位置。
15.可选的，当所述检测单元包括两个空间相位差相90度的传感器且所述待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号时，所述根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出现损伤的位置，具体包括：
16.对于被检测对象任意一个位置，以第一个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方为横坐标，以第二个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方为纵坐标绘制被检测对象所述位置处的“z1-z3”图；
17.根据被检测对象所述位置处的“z1-z3”图得到被检测对象所述位置处的损伤参数；
18.根据被检测对象各位置处的损伤参数得到所述被检测对象出现损伤的位置。
19.可选的，当所述检测单元包括两个空间相位差相90度的传感器，且所述待处理微波信号为被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号；所述根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出现损伤的位置，具体包括：
20.对于被检测对象任意一个位置，计算第一个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的四次方与第二个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的四次方的和得到被检测对象所述位置处的参数值；
21.根据被检测对象各位置处的参数值得到所述被检测对象出现损伤的位置。
22.一种微波检测系统，包括：
23.包络获取模块，用于沿设定方向移动检测单元对被检测对象进行扫描，得到被检测对象不同位置处的待处理微波信号的包络；所述检测单元包括一个传感器或两个空间相位差相90度的传感器或四个传感器；所述四个传感器包括第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器；所述第一传感器和所述第三传感器空间相位相差90度；所述待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号；所述干涉信号为微波信号发射装置发射的微波信号与被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号发生干涉产生的信号；
24.损伤位置确定模块，用于根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出现损伤的位置。
25.可选的，当所述检测单元包括一个传感器，且所述待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号时，所述损伤位置确定模块，具体
包括：
26.第一损伤参数确定单元，用于对于被检测对象任意一个位置，根据被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象所述位置处的损伤参数；所述损伤参数为驻波比、微波反射系数或回波损耗；
27.第一损伤位置确定单元，用于根据被检测对象各位置处的损伤参数得到所述被检测对象出现损伤的位置。
28.可选的，当所述检测单元包括四个传感器，且所述待处理微波信号为干涉信号时，所述损伤位置确定模块，具体包括：
29.第一参数值计算单元，用于对于被检测对象任意一个位置，计算被检测对象所述位置处第一差值的平方和与被检测对象所述位置处第二差值的平方和的和得到被检测对象所述位置处的参数值；被检测对象所述位置处第一差值为第一传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方与第二传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方之差；被检测对象所述位置处第二差值为第三传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方与第四传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方之差；
30.第二损伤位置确定单元，用于根据被检测对象各位置处的参数值得到所述被检测对象出现损伤的位置。
31.可选的，当所述检测单元包括两个空间相位差相90度的传感器且所述待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号时，所述损伤位置确定模块，具体包括：
32.绘图单元，用于对于被检测对象任意一个位置，以第一个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方为横坐标，以第二个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方为纵坐标绘制被检测对象所述位置处的“z1-z3”图；
33.第二损伤参数确定单元，用于根据被检测对象所述位置处的“z1-z3”图得到被检测对象所述位置处的损伤参数；
34.第三损伤位置确定单元，用于根据被检测对象各位置处的损伤参数得到所述被检测对象出现损伤的位置。
35.可选的，当所述检测单元包括两个空间相位差相90度的传感器，且所述待处理微波信号为被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号；所述损伤位置确定模块，具体包括：
36.第二参数值计算单元，用于对于被检测对象任意一个位置，计算第一个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的四次方与第二个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的四次方的和得到被检测对象所述位置处的参数值；
37.第四损伤位置确定单元，用于根据被检测对象各位置处的参数值得到所述被检测对象出现损伤的位置。
38.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明沿设定方向移动检测单元对被检测对象进行扫描，得到被检测对象不同位置处的待处理微波信号的包
络；检测单元包括一个传感器或两个空间相位差相90度的传感器或四个传感器；待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号；干涉信号为微波信号发射装置发射的微波信号与被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号发生干涉产生的信号；根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出现损伤的位置，基于空间相干分布的单、双、多传感器空间采样，可提高无损检测结果的精度，实现热熔接头冷焊损伤等无宏观缺陷的损伤检测。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1为本发明实施例提供的微波检测方法的流程图；
41.图2为被检测对象与微波信号发射装置的位置关系示意图。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
44.被检测对象的损伤对于反射波的影响包括了反射系数和相位的变化，由于微波信号发射装置同被检测对象表面的距离、相位变化等对反射系数变化的测量均能产生影响。具体来说，微弱的抖动、被检测对象表面情况的微小变化都会影响检测，很难体现出被检测对象厚度、密度、材质、损伤等的变化。因此本发明提出了一种通过微波对被检测对象进行检测，获取其损失、性能和结构等变化信息的方法，基于空间相干分布的单、双、多探头空间采样和扫描，实现较低系统复杂度条件下的快速微波无损检测方法，可以提高无损检测结果的精度，实现热熔接头冷焊损伤等无宏观缺陷的损伤检测。
45.实施例1
46.如图1所示，本发明实施例提供的微波检测方法，包括：
47.步骤101：沿设定方向移动检测单元对被检测对象进行扫描，得到被检测对象不同位置处的待处理微波信号的包络；所述检测单元包括一个传感器或两个空间相位差相90度的传感器或四个传感器；所述四个传感器包括第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器；所述第一传感器和所述第三传感器空间相位相差90度；所述待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号；所述干涉信号为微波信号发射装置发射的微波信号与被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号发生干涉产生的信号。
48.步骤102：根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出
现损伤的位置。
49.在实际应用中，设定方向为微波信号发射装置到被检测对象的方向或者沿平行于微波信号发射装置到被检测对象的方向的面的方向。
50.在实际应用中，当所述检测单元包括一个传感器，且所述待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号时，所述根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出现损伤的位置，具体包括：
51.对于被检测对象任意一个位置，根据被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象所述位置处的损伤参数；所述损伤参数为驻波比、微波反射系数或回波损耗。
52.根据被检测对象各位置处的损伤参数得到所述被检测对象出现损伤的位置。
53.在实际应用中，当采用一个传感器测量时会存在当复反射系数较低时，||s0||2(z)信号中变化部分幅度低，微小的测量误差对检测结果产生很大影响，并且需要沿微波信号发射装置到被检测对象的方向进行扫描，造成检测效率低的缺点，所以采用四个传感器测量，当所述检测单元包括四个传感器，且所述待处理微波信号为干涉信号时，所述根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出现损伤的位置，具体包括：
54.对于被检测对象任意一个位置，计算被检测对象所述位置处第一差值的平方和与被检测对象所述位置处第二差值的平方和的和得到被检测对象所述位置处的参数值；被检测对象所述位置处第一差值为第一传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方与第二传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方之差；被检测对象所述位置处第二差值为第三传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方与第四传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方之差。
55.根据被检测对象各位置处的参数值得到所述被检测对象出现损伤的位置。
56.在实际应用中，当采用四个传感器时，传感器数量过多，容易造成系统复杂，极端情况下可对空间微波分布造成干扰，所以采用两个传感器实现测量，当所述检测单元包括两个空间相位差相90度的传感器且所述待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号时，所述根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出现损伤的位置，具体包括：
57.对于被检测对象任意一个位置，以第一个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方为横坐标，以第二个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方为纵坐标绘制被检测对象所述位置处的“z1-z3”图。
58.根据被检测对象所述位置处的“z1-z3”图得到被检测对象所述位置处的损伤参数。
59.根据被检测对象各位置处的损伤参数得到所述被检测对象出现损伤的位置。
60.在实际应用中，当采用一个传感器时，需要沿微波信号发射装置到被检测对象的方向进行扫描，造成检测效率低，所以采用两个传感器，当所述检测单元包括两个空间相位差相90度的传感器，且所述待处理微波信号为被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号；所述根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出现损伤的位置，具体包括：
61.对于被检测对象任意一个位置，计算第一个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的四次方与第二个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的四次方的和得到被检测对象所述位置处的参数值。
62.根据被检测对象各位置处的参数值得到所述被检测对象出现损伤的位置。
63.本发明提供了更加具体的实施例对上述方法进行详细介绍，具体如下：
64.实施例2：
65.步骤1：通过微波信号发射装置发射出连续微波信号，当被检测对象微波阻抗同空气微波阻抗不一样时，被检测对象将会产生反射波。可在控制中检测到反射波信号，或者发射波同入射波产生干涉的信号。由于被检测对象微波阻抗不是无限大的，不能实现微波全反射。因此在检测空间，微波为行驻波。
66.如图2所示，其中，微波信号发射装置处为0，被检测对象的位置即被检测对象与微波信号发射装置之间的距离为l，检测单位位置为z。
67.令微波信号发射装置发射的微波强度为ae，微波频率为ω，光速为c；t时刻在位置z处检测到的发射波se(t,z)在空间中的分布公式可描述为：
68.令反射强度为ar，被检测对象对微波产生的相移为t时刻在位置z处检测到的反射波sr(t,z)在空间中的分布公式可描述为：
[0069][0070]
其中|γ|为被检测对象的微波反射系数，φ为反射引起的相位变化；|γ|和φ同被检测对象厚度、密度、损伤等相关，可通过检测|γ|和φ的变化来检测被检测对象的各类损伤。
[0071]
步骤2：通过检测单元在z位置读取微波检测单位获取的发射和反射干涉的微波信号的包络||s0||(z)，
[0072]
假设发射信号强度保持不变(即ae不变)，该信号在被检测对象不同位置上的变化仍然受到l的干扰，测量过程中传感器微小的抖动以及被检测对象表面非光滑状态都会造成l的变化。同时|γ|和φ之间也容易相互干扰，造成检测过程结果不确定。
[0073]
步骤3：根据||s0||(z)计算||s0||2(z)，||s0||2(z)包括固定部分和随空间变化部分。其中，
[0074][0075]
固定部分：
[0076]
随空间变化部分幅度：
[0077]
步骤4：在步骤3的基础上，通过将检测单元或者被检测对象沿着微波信号发射装置到被检测对象的方向移动，可以得到||s0||2(z)的空间变化曲线，在此基础上可以提取检测单元在z位置的固定部分和随空间变化部分幅度可按照公式计算检测单元在z位置处测量的被检测对象上被检测的位置的|γ|，随着检测单元位置的移动，被检测对象上被检测的位置也会移动，根据|γ|判断损伤位置。
[0078]
或者继续根据公式vswr＝(1+г)/(1-г)计算驻波比vswr，根据驻波比判断损伤位置。
[0079]
或者根据公式rl＝-20lg(г)计算回波损耗rl，根据回波损耗判断损伤位置。
[0080]
通过移动检测单元或者被检测对象，可对被检对象整体的相移值进行扫描。通过比较被检测对象不同位置损伤参数的变化，找出被检测对象可能产生损伤的位置，能够更有效地降低检测噪声。
[0081]
实施例3
[0082]
实施例2中步骤4存在两个缺点：
[0083]
1.当复反射系数较低时，||s0||2(z)信号中变化部分幅度低，微小的测量误差对检测结果产生很大影响。
[0084]
2.需要沿微波信号发射装置到被检测对象的方向进行扫描，造成检测效率低。
[0085]
可使用传感器位置分别为z1、z2、z3和z4。
[0086]
其中：n为1,2,3......n的正整数。
[0087][0088][0089]
其中，||s0||2(t，z1)表示t时刻z1传感器测量的||s0||2，||s0||2(t,z2)表示t时刻z2传感器测量的||s0||2，||s0||2(t,z3)表示t时刻z3传感器测量的||s0||2，||s0||2(t,z4)表示t时刻z4传感器测量的||s0||2，当z1处传感器同z3处传感器相位相差90
°
时，如：
[0090]
则
[0091]
则：
[0092]
通过将微波信号发射装置和多个检测单元固定在一起形成检测模块，检测模块的相互位置满足相关约束时，通过沿平行于微波信号发射装置到被检测对象的方向的面移动检测单元或者被检测对象，可对被检对象整体的相移值进行扫描。
[0093]
通过比较被检测对象不同位置[||s0||2(t,z1)-||s0||2(t,z2)]2+[||s0||2(t,z3)-||s0||2(t,z4)]2的变化，可找出被检测对象可能产生损伤的位置，能够更有效地降低检测噪声。
[0094]
实施例4
[0095]
实施例3中使用的传感器数量过多，容易造成系统复杂，极端情况下可对空间微波分布造成干扰。
[0096]
可使用两个空间相位差90
°
的传感器，分别位于z1和z3处，如：
[0097][0098][0099]
其中，||s0||2(z1)表示z1传感器测量的包络的平方，||s0||2(z3)表示z3传感器测量的包络的平方，可通过在空间中绘制“z1-z3图”，标定出不同被检测对象的基本特征。
[0100]“z1-z3图”的横坐标为||s0||2(z1)的实测结果，纵坐标为||s0||2(z3)的实测结果；在同一被检测对象时，“z1-z3图”是空间的一个圆，圆的中心点坐标为[ae(1+|γ|)，ae(1+|γ|)]，半径为：ae
·2·
|γ|。通过分析该圆，也可以得到|γ|的变化，根据|γ|判断损伤位置。
[0101]
或者继续根据公式vswr＝(1+г)/(1-г)计算驻波比vswr，根据驻波比判断损伤位置。
[0102]
或者根据公式rl＝-20lg(г)计算回波损耗rl，根据回波损耗判断损伤位置。
[0103]
通过沿平行于微波信号发射装置到被检测对象的方向的面移动检测单元或者被检测对象，可对被检对象整体的相移值进行扫描。通过比较被检测对象不同位置损伤参数的变化，找出被检测对象可能产生损伤的位置，能够更有效地降低检测噪声。
[0104]
实施例5
[0105]
本实施例与上述实施例2的不同在于，本实施例通过其他检波方式直接得到反射
波信号进而得到包络然后执行实施例2步骤3到步骤4。
[0106]
实施例6
[0107]
实施例5中需要沿微波信号发射装置到被检测对象的方向进行扫描，造成检测效率低。
[0108]
假设使用传感器位置分别为z1和z3，当z1处传感器同z3处传感器相位相差90
°
时，如：此处不同于行驻波模式，90
°
对应空间距离更大。
[0109][0110][0111]
则：
[0112]
||s0||4(z3)+||s0||4(z1)＝ae2·
|γ|2。
[0113]
通过将微波发射和多个检测单元固定在一起形成检测模块，检测模块的相互位置满足本实施例中的相关约束时，可对被检对象整体的相移值进行扫描。
[0114]
通过沿平行于微波信号发射装置到被检测对象的方向的面移动检测单元或者被检测对象，可对被检对象整体的相移值进行扫描，通过比较被检测对象不同位置||s0||4(z3)+||s0||4(z1)的变化，可找出被检测对象可能产生损伤的位置，能够更有效地降低检测噪声。
[0115]
实施例7
[0116]
本实施例与实施例6的不同在于，本实施例可不计算||s0||4(z3)+||s0||4(z1)，可通过在空间中绘制“z1-z3图”，后续步骤与实施例4相同。
[0117]
本发明还提供了一种针对上述方法的微波检测系统，包括：
[0118]
包络获取模块，用于沿设定方向移动检测单元对被检测对象进行扫描，得到被检测对象不同位置处的待处理微波信号的包络；所述检测单元包括一个传感器或两个空间相位差相90度的传感器或四个传感器；所述四个传感器包括第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器；所述第一传感器和所述第三传感器空间相位相差90度；所述待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号；所述干涉信号为微波信号发射装置发射的微波信号与被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号发生干涉产生的信号。
[0119]
损伤位置确定模块，用于根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出现损伤的位置。
[0120]
作为一种可选的实施方式，当所述检测单元包括一个传感器，且所述待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号时，所述损伤位置确定模块，具体包括：
[0121]
第一损伤参数确定单元，用于对于被检测对象任意一个位置，根据被检测对象所
述位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象所述位置处的损伤参数；所述损伤参数为：驻波比、微波反射系数或回波损耗。
[0122]
第一损伤位置确定单元，用于根据被检测对象各位置处的损伤参数得到所述被检测对象出现损伤的位置。
[0123]
作为一种可选的实施方式，当所述检测单元包括四个传感器，且所述待处理微波信号为干涉信号时，所述损伤位置确定模块，具体包括：
[0124]
第一参数值计算单元，用于对于被检测对象任意一个位置，计算被检测对象所述位置处第一差值的平方和与被检测对象所述位置处第二差值的平方和的和得到被检测对象所述位置处的参数值；被检测对象所述位置处第一差值为第一传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方与第二传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方之差；被检测对象所述位置处第二差值为第三传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方与第四传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方之差。
[0125]
第二损伤位置确定单元，用于根据被检测对象各位置处的参数值得到所述被检测对象出现损伤的位置。
[0126]
作为一种可选的实施方式，当所述检测单元包括两个空间相位差相90度的传感器且所述待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号时，所述损伤位置确定模块，具体包括：
[0127]
绘图单元，用于对于被检测对象任意一个位置，以第一个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方为横坐标，以第二个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方为纵坐标绘制被检测对象所述位置处的“z1-z3”图。
[0128]
第二损伤参数确定单元，用于根据被检测对象所述位置处的“z1-z3”图得到被检测对象所述位置处的损伤参数。
[0129]
第三损伤位置确定单元，用于根据被检测对象各位置处的损伤参数得到所述被检测对象出现损伤的位置。
[0130]
作为一种可选的实施方式，当所述检测单元包括两个空间相位差相90度的传感器，且所述待处理微波信号为被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号；所述损伤位置确定模块，具体包括：
[0131]
第二参数值计算单元，用于对于被检测对象任意一个位置，计算第一个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的四次方与第二个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的四次方的和得到被检测对象所述位置处的参数值。
[0132]
第四损伤位置确定单元，用于根据被检测对象各位置处的参数值得到所述被检测对象出现损伤的位置。
[0133]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0134]
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种微波检测方法，其特征在于，包括：沿设定方向移动检测单元对被检测对象进行扫描，得到被检测对象不同位置处的待处理微波信号的包络；所述检测单元包括一个传感器或两个空间相位差相90度的传感器或四个传感器；所述四个传感器包括第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器；所述第一传感器和所述第三传感器空间相位相差90度；所述待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号；所述干涉信号为微波信号发射装置发射的微波信号与被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号发生干涉产生的信号；根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出现损伤的位置。2.根据权利要求1所述的微波检测方法，其特征在于，当所述检测单元包括一个传感器，且所述待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号时，所述根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出现损伤的位置，具体包括：对于被检测对象任意一个位置，根据被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象所述位置处的损伤参数；所述损伤参数为：驻波比、微波反射系数或回波损耗；根据被检测对象各位置处的损伤参数得到所述被检测对象出现损伤的位置。3.根据权利要求1所述的微波检测方法，其特征在于，当所述检测单元包括四个传感器，且所述待处理微波信号为干涉信号时，所述根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出现损伤的位置，具体包括：对于被检测对象任意一个位置，计算被检测对象所述位置处第一差值的平方和与被检测对象所述位置处第二差值的平方和的和得到被检测对象所述位置处的参数值；被检测对象所述位置处第一差值为第一传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方与第二传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方之差；被检测对象所述位置处第二差值为第三传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方与第四传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方之差；根据被检测对象各位置处的参数值得到所述被检测对象出现损伤的位置。4.根据权利要求1所述的微波检测方法，其特征在于，当所述检测单元包括两个空间相位差相90度的传感器且所述待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号时，所述根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出现损伤的位置，具体包括：对于被检测对象任意一个位置，以第一个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方为横坐标，以第二个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方为纵坐标绘制被检测对象所述位置处的“z1-z3”图；根据被检测对象所述位置处的“z1-z3”图得到被检测对象所述位置处的损伤参数；根据被检测对象各位置处的损伤参数得到所述被检测对象出现损伤的位置。5.根据权利要求1所述的微波检测方法，其特征在于，当所述检测单元包括两个空间相位差相90度的传感器，且所述待处理微波信号为被检测对象反射的微波信号发射装置发射
的微波信号；所述根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出现损伤的位置，具体包括：对于被检测对象任意一个位置，计算第一个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的四次方与第二个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的四次方的和得到被检测对象所述位置处的参数值；根据被检测对象各位置处的参数值得到所述被检测对象出现损伤的位置。6.一种微波检测系统，其特征在于，包括：包络获取模块，用于沿设定方向移动检测单元对被检测对象进行扫描，得到被检测对象不同位置处的待处理微波信号的包络；所述检测单元包括一个传感器或两个空间相位差相90度的传感器或四个传感器；所述四个传感器包括第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器；所述第一传感器和所述第三传感器空间相位相差90度；所述待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号；所述干涉信号为微波信号发射装置发射的微波信号与被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号发生干涉产生的信号；损伤位置确定模块，用于根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出现损伤的位置。7.根据权利要求6所述的微波检测系统，其特征在于，当所述检测单元包括一个传感器，且所述待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号时，所述损伤位置确定模块，具体包括：第一损伤参数确定单元，用于对于被检测对象任意一个位置，根据被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象所述位置处的损伤参数；所述损伤参数为驻波比、微波反射系数或回波损耗；第一损伤位置确定单元，用于根据被检测对象各位置处的损伤参数得到所述被检测对象出现损伤的位置。8.根据权利要求6所述的微波检测系统，其特征在于，当所述检测单元包括四个传感器，且所述待处理微波信号为干涉信号时，所述损伤位置确定模块，具体包括：第一参数值计算单元，用于对于被检测对象任意一个位置，计算被检测对象所述位置处第一差值的平方和与被检测对象所述位置处第二差值的平方和的和得到被检测对象所述位置处的参数值；被检测对象所述位置处第一差值为第一传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方与第二传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方之差；被检测对象所述位置处第二差值为第三传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方与第四传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方之差；第二损伤位置确定单元，用于根据被检测对象各位置处的参数值得到所述被检测对象出现损伤的位置。9.根据权利要求6所述的微波检测系统，其特征在于，当所述检测单元包括两个空间相位差相90度的传感器且所述待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号时，所述损伤位置确定模块，具体包括：绘图单元，用于对于被检测对象任意一个位置，以第一个传感器采集的被检测对象所
述位置处的待处理微波信号的包络的平方为横坐标，以第二个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的平方为纵坐标绘制被检测对象所述位置处的“z1-z3”图；第二损伤参数确定单元，用于根据被检测对象所述位置处的“z1-z3”图得到被检测对象所述位置处的损伤参数；第三损伤位置确定单元，用于根据被检测对象各位置处的损伤参数得到所述被检测对象出现损伤的位置。10.根据权利要求6所述的微波检测系统，其特征在于，当所述检测单元包括两个空间相位差相90度的传感器，且所述待处理微波信号为被检测对象反射的微波信号发射装置发射的微波信号；所述损伤位置确定模块，具体包括：第二参数值计算单元，用于对于被检测对象任意一个位置，计算第一个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的四次方与第二个传感器采集的被检测对象所述位置处的待处理微波信号的包络的四次方的和得到被检测对象所述位置处的参数值；第四损伤位置确定单元，用于根据被检测对象各位置处的参数值得到所述被检测对象出现损伤的位置。

技术总结
本发明公开一种微波检测方法及系统，涉及无损检测技术领域。所述方法包括：沿设定方向移动检测单元对被检测对象进行扫描，得到被检测对象不同位置处的待处理微波信号的包络；检测单元包括一个或两个或四个传感器；待处理微波信号为干涉信号或者被检测对象反射的微波信号；干涉信号为微波信号发射装置发射的微波信号与被检测对象反射的微波信号发生干涉产生的信号；根据被检测对象各位置处的待处理微波信号的包络得到被检测对象出现损伤的位置。本发明可提高无损检测结果的精度，实现热熔接头冷焊损伤等无宏观缺陷的损伤检测。头冷焊损伤等无宏观缺陷的损伤检测。头冷焊损伤等无宏观缺陷的损伤检测。


技术研发人员：俞跃
受保护的技术使用者：中国特种设备检测研究院
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/7/21