脉冲涡流工作原理

来源：未知日期：2023/05/31 09:04 浏览：

脉冲涡流信号源产生具有一定占空比的方波加到激励线圈两端激励线圈中就存在周期的宽带脉冲电流．激励线圈中的脉冲电流感生出一个快速衰减的脉冲磁场（源场）变化的磁场在导体试件中感应出瞬时涡流（脉冲涡流）向导体试件内部传播并感应出一个快速衰减的涡流磁场（涡流场）．随着涡流磁场的衰减检测线圈上就会感应出随时间变化的电压（瞬态感应电压）．由于脉冲涡流在导体试件内部的传播过程是逐渐衰减的因而对不同厚度的导体试件最终得到的检测线圈上的瞬态感应电压信号的波形是不同的．所以通过测量瞬态感应电压信号并对其波形进行分析就可以总结出导体试件厚度与瞬态感应电压信号的关系进而利用这种关系对导体试件厚度进行检测．另外如果导体试件中有缺陷存在就会使感应磁场强度发生变化进而对涡流分布产生影响从而影响到磁场分布最终使得检测线圈上的瞬态感应电压发生变化．所以通过测量瞬态感应电压信号还可以得到有关缺陷的尺寸、类型和结构参数等信息．1∙2 脉冲涡流渗透深度的分析根据趋肤效应原理涡流总是密集于靠近线圈的工件表面．不同材料及不同的交流电频率时工件横截面上的电流密度分布也有很大不同而且按负指数规律从工件表面向工件内部衰减．涡流的衰减式为Jx ＝ J0e－x πμσf式中：J0 为导体表面的涡流密度；Jx 为距导体表面为 x 处的涡流密度；f 为交流电流的频率；μ为材料检测线圈上的电压．只要能够找出检测线圈上的电压与被测体厚度的关系从理论上就可以实现脉冲涡流测厚．在其他条件都不变的情况下只改变被测体的厚度找出检测线圈上的电压随被测体厚度的变化规律．仿真中所用到的具体参数。的磁率σ为材料的电导率为了说明涡流在导体内的衰减程度引入表示衰减特性的量：渗透深度 δ．其定义为：涡流密度衰减到导体表面处的1／e 时涡流透入导体的距离．即Jxx＝δ／J0 ＝ e－δ πμσf ＝1／e （2）所以 δ＝1／ πμσf （3）渗透深度 δ定性地反映了涡流检测的深度．δ越大也就是涡流渗透深度越大可检测的深度相应也越大反之则小．但 δ并不是涡流检测所能达到的最大深度．涡流检测的最大深度可达2∙6δ在这个深度上涡流密度已经衰减为表面密度的5％．这时检侧灵敏度已经很低超过这个深度涡流检测就显得无能为力了．通常定义2∙6倍的渗透深度为涡流的有效渗透深度．根据分析定义涡流有效渗透深度为 L即L ＝2∙6δ＝2∙6／ πμσf 通过式就可根据实际材料参数确定脉冲涡流可以检测的最大厚度也就可以在此厚度范围内应用该项脉冲涡流测厚仿真技术．

脉冲涡流工作原理

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