電渦流檢測的正向問題研究及檢測系統(tǒng)的通信設(shè)計.pdf

1、電渦流檢測(Eddy Current Testing，ECT)是無損檢測領(lǐng)域的五大常規(guī)檢測方法之一，是一種獨特而低成本的高速大規(guī)模檢測的方法，它具有非接觸測量，不污染環(huán)境，易于實現(xiàn)自動檢測等優(yōu)點，因而成為成品、半成品金屬材料和金屬設(shè)備在役檢查表面缺陷的主要探傷技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于航空航天、國防工業(yè)、汽車工業(yè)、核電站等部門。 作為國家自然科學(xué)基金項目的一部分研究內(nèi)容，本文對電渦流檢測正向問題中的探頭提離效應(yīng)及缺陷檢測中的渦流場理論

2、模型和分布情況進行了研究，并對電渦流檢測系統(tǒng)的通信進行了設(shè)計，主要工作和創(chuàng)新點如下： 1.建立正圓柱空心探頭置于單層各向同性導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方時的渦流探頭阻抗變化數(shù)學(xué)模型，分析了探頭阻抗、提離之間的變化關(guān)系，揭示了在單層厚度渦流檢測中，渦流探頭提離與阻抗相角的變化規(guī)律；提出了在厚度渦流檢測中，根據(jù)相角變化信息來抑制探頭提離影響的思路。并進行了單層板提離實驗的仿真計算和實驗分析，驗證了這一思路的有效性。 2.對有缺陷的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，

3、建立了電渦流檢測正向模型，應(yīng)用MAXWELL-3D渦流場求解器，進行了三維電磁場仿真計算。研究和分析了探頭磁感應(yīng)強度的變化分布規(guī)律和探頭內(nèi)場量變化與缺陷的關(guān)系，給出了探頭線圈內(nèi)部不同位置的磁感應(yīng)強度幅值、相角參數(shù)在缺陷掃描過程中的仿真響應(yīng)曲線及變化規(guī)律。通過對仿真結(jié)果的分析，證實了當(dāng)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中存在缺陷時，磁感應(yīng)強度幅值、相位會根據(jù)缺陷的情況相應(yīng)增加，且探頭底部對缺陷的響應(yīng)最為明顯，這為如何在探頭內(nèi)置場量測量傳感器提供了依據(jù)。 3