扫频涡流厚度检测方法及系统开发研究

发布时间：2020-12-19 07:02

　　近年来,各种耐热、耐高温、耐腐蚀、高硬度、导电性强的合金及金属材料的应用场合越来越多,在金属材料的使用中,会伴随着金属合格性、安全性等一系列问题。金属厚度,作为衡量金属合格性及安全性的重要指标之一,具有重要的研究意义。相比于其他检测技术,电涡流检测具有很多优势:检测速度快、检测环境要求低、检测中能去除干扰因素的影响、无需耦合剂、对于金属表面及近表面缺陷检测灵敏度极高等。因此,电涡流检测被大量用于金属的厚度检测中。扫频涡流检测技术是一种在特定频段内采集涡流数据对导电试件进行检测的方法,其广泛的频率范围不仅可使最优激励频率容易决定,并且可保证检测的连续性。相比与传统依靠阻抗分析仪来进行扫频涡流检测的方法,集成化的扫频涡流检测系统成本低、易携带且具有更高的灵敏度。因此,开发一套扫频涡流检测系统尤为重要。本文首先进行了有限元建模,并根据麦克斯韦方程组及时变电磁场的边界条件,求解了矢量磁位及检测线圈的阻抗变化量,通过与解析模型对比,验证了模型的正确性,仿真了电导率、提离、磁导率对电涡流建模的影响,为后文板材的厚度仿真研究提供了理论依据。其次,在电涡流有限元建模的基础上建立了非铁磁性金属的厚度检测... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

D电涡流检测模型

2 电涡流信号的有限元建模抗变化量，其实部与虚部的变化类似，均会随着电导率的增大而减小，并且变化明显；虚部随电导率的增大而减小，但是变化小，不易观察。上述仿真表明：随着检测试件电导率的增大，线圈阻抗实部以及阻抗变化量均会减小；电抗及电抗变化量也会减小，但减小幅度小于实部变化。这表明在涡流检测中，电导率的差异会极大影响线圈阻抗，如何消除电导率对厚度检测的影响成为一个研究的热点。

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本文编号：2925484