连铸坯壳厚度测量远场涡流传感器优化仿真分析

发布时间：2021-02-26 19:22

　　根据连铸钢坯内部不同温度区的金属电磁特性的不同,建立被测对象的仿真模型。针对连铸坯壳厚度检测的要求,进行了远场涡流检测技术的研究,设计了带屏蔽结构的远场涡流传感器,在铸坯这种结构中产生了远场现象。对传感器的线圈直径、线圈匝数和屏蔽结构3个方面进行分析,研究其对检测结果的影响,给出了坯壳厚度测量远场涡流传感器的优化参数。 

【文章来源】：传感器与微系统. 2020,39(08)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

管道远场涡流检测原理

对多层平板结构而言，由于没有管道的屏蔽作用，因而远场区难以实现磁场间接耦合分量的二次穿透，经过前期研究，本文传感器设计了带磁屏蔽板的构件，用以屏蔽直接耦合分量，加速其衰减，如图2。近场区时，直接耦合分量在磁屏蔽结构的作用下快速衰减，直接耦合路径的磁通密度为7.36×10-9T，如图3(a);而间接耦合分量衰减较慢，远场区时，间接耦合路径的磁通密度为2.84×10-3T，如图3(b)，其在远场区强于直接耦合分量，可发生磁场的二次穿透现象。由图3(c),(d)可知，在两线圈距离20～50 mm范围内，幅值和相位拐点出现，证明发生了远场涡流效应。因此，可实现对多层平板结构的检测，并对传感器进行优化设计，进而得到坯壳厚度。

近场区时，直接耦合分量在磁屏蔽结构的作用下快速衰减，直接耦合路径的磁通密度为7.36×10-9T，如图3(a);而间接耦合分量衰减较慢，远场区时，间接耦合路径的磁通密度为2.84×10-3T，如图3(b)，其在远场区强于直接耦合分量，可发生磁场的二次穿透现象。由图3(c),(d)可知，在两线圈距离20～50 mm范围内，幅值和相位拐点出现，证明发生了远场涡流效应。因此，可实现对多层平板结构的检测，并对传感器进行优化设计，进而得到坯壳厚度。2 远场涡流传感器模型的建立

【参考文献】：
期刊论文
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[5]多频电涡流法测量连铸坯壳厚度的方法[J]. 王志春,张楼成,袁小健.  钢铁研究学报. 2017(07)
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[7]基于UTC结构的非磁性平板脉冲远场涡流传感器参数优化的仿真分析[J]. 赵雪岩,张科英,杨卫国,张超,杨宾峰,曹海霞,张辉.  空军工程大学学报(自然科学版). 2014(03)

硕士论文
[1]多层板材电磁无损检测技术研究[D]. 杨海龙.电子科技大学 2015
[2]管道远场涡流无损检测方法的研究[D]. 刘健.沈阳工业大学 2011
[3]平板导体件的远场涡流检测系统的研究与设计[D]. 王新.南京航空航天大学 2010



本文编号：3053052