1.1 脈沖渦流測厚原理
脈沖渦流工作原理,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和電渦流效應(yīng)等理論。激勵線圈通入一定占空比激勵方波信號,激勵線圈周圍產(chǎn)生初生磁場,初生磁場接近試件,試件表面產(chǎn)生沿縱向方向呈指數(shù)型衰減的感應(yīng)電流(渦流),變化的感應(yīng)渦流又會產(chǎn)生與初生磁場成反向作用的次生磁場。當(dāng)被測試件的性質(zhì)發(fā)生變化,比如缺陷、電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率等,會導(dǎo)致被測試件中感應(yīng)渦流密度發(fā)生變化。檢出線圈拾取渦流變化轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電壓信號,進而利用感應(yīng)電壓信號表征試件缺陷信息。
2.1 建立仿真物理模型
如圖 2 所示,利用 Comsol 仿真軟件建立二維缺陷模型,該模型主要用于分析不同深度變化對檢出電壓峰值信號影響。其中,
激勵采用方波激勵,電壓 2V、頻率 2Hz、占空比 50%。激勵線圈線徑 1mm,匝數(shù) 185 匝,檢出線圈線徑 0.3mm,匝數(shù) 1000 匝。
試件材料為碳鋼,壁厚 7.1mm,深度分別為 1.5mm,3.5mm,4.5mm,5.5mm,不銹鋼保護層厚 0.1mm。