平板導體深層缺陷定量檢測仿真研究

辛楠

關鍵詞：渦流傳感器；深層缺陷；定量檢測；數理統計

0引言

渦流檢測技術是常用的無損檢測技術的一種，能在不破壞被測試體的情況下檢測其可能存在的缺陷，因此得到廣泛應用。傳統渦流檢測通常采用圓柱形線圈，且檢測線圈被包裹在激勵線圈內[1]，由于檢測線圈同時受到激勵場與渦流場的影響，降低了檢測線圈的靈敏度。同時由于圓柱形線圈在導體上的感生渦流存在自抵消現象[5]，故難以探測導體深層缺陷的信息。

而在矩形線圈的激勵下，導體表面會產生一片同向流動的勻強渦流場，故不存在自抵消現象[4]。并且改變了激勵線圈和檢測線圈的方位，激勵線圈在上，檢測線圈在下，且互相垂直。這樣做的好處是檢測線圈受到激勵場的影響會變小，同時感生渦流的變化能夠更好的體現在檢測線圈上[7]。

本文使用Maxwell 仿真軟件對矩形線圈深層缺陷檢測進行了仿真研究，并對缺陷信息做了定量分析，尋求缺陷信息與線圈檢測信號幅值之間的數學關系。

1 渦流檢測原理與仿真模型的建立

矩形激勵線圈被放置在檢測線圈的正上方，當給激勵線圈加載正弦激勵時，線圈周圍會產生一個時變磁場，該磁場會先后穿過檢測線圈和平板導體，并在導體表面感應出渦流。感生渦流會在線圈正下方一定區域內平行流動， 如圖1 所示。當導體中存在缺陷時，會對感生渦流產生影響，檢測線圈受到渦流場變化的影響會發生阻抗上的變化，從而實現對缺陷的檢測[3]。……