平板导体深层缺陷的涡流无损检测方法研究

发布时间：2025-05-29 06:51

　　涡流检测技术具有检测速度快,检测灵敏度高,易操作,易评估等优点,平板导体深层缺陷的涡流检测拥有广泛的应用前景和重要的研究价值。本文以国内外涡流检测技术的研究动态为基础,采用有限元仿真与实验验证相结合的研究方法,研究了激励频率和探头尺寸对反射式涡流检测技术与透射式涡流检测技术检测效果的影响,并在此基础之上研究了平板导体远场涡流检测的实现方法,研究的主要内容如下:首先,分析涡流检测技术的检测机理。基于电磁学的理论基础,推导了用于分析涡流问题的基础理论方程,并分析了反射式涡流检测技术、透射式涡流检测技术和远场涡流检测技术的检测机理。其次,优化了反射式涡流探头与透射式涡流探头的结构参数。激励信号的频率、线圈的尺寸以及激励线圈与检测线圈的相对位置是影响涡流传感器性能的主要因素。针对铁磁性和非铁磁性板材,研究了激励频率和探头尺寸对涡流检测响应信号幅值和相位灵敏度与单调性的影响;不同激励频率下,可检测缺陷深度与标准涡流渗透深度之间的关系;对比分析了反射式(激励线圈与检测线圈同轴并位于被测平板导体同侧)和透射式(激励线圈与检测线圈同轴但分别位于被测平板导体两侧)涡流的检测效果。然后,优化了平板导体远场涡...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1反射式涡流检测示意图

传统涡流检测探头的激励线圈和检测线圈在被测试件同一侧,检测线圈受激励场本身和激励场的反射场的影响,因此本文中将这种涡流检测方式称为反射式涡流检测,如图2-1所示。由式(2-28)可知,在涡流检测时,被测导体内部感生涡流密度不同,若被测导体内部存在缺陷,会使其内部感生涡流产生变化,....

图2-2透射式涡流检测示意图

由于反射式涡流检测时,检测线圈被包裹在激励线圈内,激励场和表面较强涡流场对其检测深层产生了一定程度的影响,所以,考虑可以将激励线圈和检测线圈分别置于被测试件的两侧(称作透射式涡流检测技术)如图2-2所示,这样激励线圈激发的强电磁场和靠近激励探头附近的较强涡流场对检测线圈的影响可以....

图2-4管道远场涡流检测示意图

远场涡流检测技术最早用于铁磁性管道的检测,远场涡流管道检测技术经过几十年的发展已经相当成熟。平板导体的远场涡流检测技术是由管道的远场涡流检测技术衍生的一种涡流检测技术。由于远场涡流现象的实现需要特定的条件,平板导体的远场涡流检测需要对其探头附加特定的磁屏蔽结构件才能实现。因此,在....

图2-5远场涡流特性曲线

远场涡流的特性通常是用检测线圈响应信号幅值和相位与激励线圈和检测线圈之间距离的关系曲线来表示。该关系曲线是采用远场涡流探头及无缺陷的被测试件,并不断改变激励线与检测线圈之间的距离,采集响应信号幅值和相位制作而成,如图2-5所示。根据幅值与相位特性曲线可以判断实际检测中是否实现了远....

本文编号：4048898