平板導(dǎo)體深層缺陷定量檢測仿真研究

辛楠

關(guān)鍵詞：渦流傳感器；深層缺陷；定量檢測；數(shù)理統(tǒng)計

0引言

渦流檢測技術(shù)是常用的無損檢測技術(shù)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(yīng)用。傳統(tǒng)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(nèi)[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(dǎo)體上的感生渦流存在自抵消現(xiàn)象[5]，故難以探測導(dǎo)體深層缺陷的信息。

而在矩形線圈的激勵下，導(dǎo)體表面會產(chǎn)生一片同向流動的勻強渦流場，故不存在自抵消現(xiàn)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(xiàn)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(shù)學(xué)關(guān)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(chǎn)生一個時變磁場，該磁場會先后穿過檢測線圈和平板導(dǎo)體，并在導(dǎo)體表面感應(yīng)出渦流。感生渦流會在線圈正下方一定區(qū)域內(nèi)平行流動， 如圖1 所示。當導(dǎo)體中存在缺陷時，會對感生渦流產(chǎn)生影響，檢測線圈受到渦流場變化的影響會發(fā)生阻抗上的變化，從而實現(xiàn)對缺陷的檢測[3]。……