COMSOL脉冲涡流测厚系统参数优化设计(3)

菜单

3 脉冲涡流测厚系统理论阐述

激励线圈两头加有由脉冲信号发生的具备必然比例的方波，线圈中有着宽带脉冲电流的周期。脉动电流激励线圈孕育一个迅速减弱的脉冲磁场，由于磁场的转变，在电阻率小但易于传到电流的试件中感应到瞬时涡流的存在，从而蔓延到导体试件的内部，并感应出一个加快减弱的电涡流磁场。跟着电涡流磁场的减弱，检测线圈感到电压随时间在转变（瞬态感应电压）。电阻率小但易于传到电流的试件内部的脉动涡流在蔓延过程中是逐步减弱的，是以对于导体的厚度不一样，测验线圈上的瞬态感应电压信号所获得的波形也有差异的。因此，通过测量瞬态感应电压信号，分析其波形，可以总结出测试导体厚度和瞬态感应电压信号之间的关系，然后利用这种关系对试样导体的厚度进行探测研究。此外，若是导体内部件存在缺点，让感应磁场发生转变，就会波及到涡流的散播，继而波及磁场的散播，引起检测线圈上最大瞬时电压的转变。是以，经过瞬态感应电压信号的测量，还可以对缺陷的大小，缺陷的种类和构造信息信息等参数进行细致的了解。脉冲涡流原理如图3.1所示。

脉冲涡流作用理论图

脉冲涡流作用框图

3.1脉冲涡流检测原理

根据电磁感应原理，只有两个导体之间可以产生相互影响，当导体周围形成磁场，电能转化成磁场中的磁性能量的一部分，在一定条件下的磁场能量可以转化为感应电流。当金属导体在变化的磁场或磁感线做垂直运动的磁场中时，由于电磁感应从而在金属导体内产生电涡流。来!自~751论-文|网www.751com.cn

脉冲反复的宽带脉动涡流，一般是占空比的方波，电流励磁线圈中产生脉冲电磁场并且飞快减弱，瞬时涡流会在电阻率小但易于传到电流的试件中被转变的磁场感应出来，脉动涡流会扩散到导体内部，这将致使一个飞快减弱的涡流磁场，由于涡流场的减弱，检测线圈感应电压跟着时间发生转变。当试件内部结构发生变化，必然影响涡流的分布，进而会影响磁场的分布，电压信号会在峰值振幅等局部性的特征发生转变。因此经过瞬态感应电压信号的丈量，就能获得试件的巨细，试件的类别和构造信息等参数。