涡流检测提离效应地研究

１４２航空设备自动检测及计量保障专题研讨会论文集
涡流检测提离效应的研究
南昌航空工业学院测控系蔡建武任吉林张斌
【摘要】本文采用三堆有限元的计算，表明传感嚣相对于导体的提离在阻抗平面图上是近似为直线的轨迹，并利用单片机实现阻抗的幅值和相位的测量，通过软件计算幅值在提离直线的垂直分量的方法，有效地押制了提高信号。

关键词：学流检测线圈提声
１概述
涡流方法广泛应用于导电材料的鉴定与评价。

涡流检测灵敏度高、速度快、耗费低。

然而．测量时对涡流传感器与被测试件间的相对位置十分敏感。

这种检测传感器与试件之间距离变化引起检测线豳阻抗变化的现象称为“提离效应”，线圈与试件之间的间隙称为“提离”。

当传感器在工件表面扫查时，由于工件表面的凹凸不平，粗糙和操作不当等均会产生。

“提离效应”是一种干扰信号，会对检测结果带来影响，因此，需要加以抑制。

本文利用具有ｕ型磁芯的涡流传感器，采用三维有限元模型来研究提离对测量效果的影响，并提出了利用阻抗变换来抑制提离的方法。

同时，通过实际的集成电路来实现提离的抑制。

２有限元计算
在进行有限元分析时，选用的涡流传感器由一对完全相同的矩形线圈构成。

两个线圈差动反接，缠绕在一个ｕ型铁氧体磁芯的两端。

在Ｈｚ的交流激励下，所产生的磁场在两个极的末端形成通路，为图１所示。

涡流测量结果主要反映为线圈的复阻抗的变化，因此，可以利用三维有限元计算检测线圈阻抗的变化来系统的研究提离的影响。

通过利用ＡＮＳＹＳ（系统）开发
的三维有限元软件的低频模式来进
行分析。

选择的有限元模式是把电
磁矢量和电势梯度综合作为六面体
或四面体混合元素的自由度。

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且，为了减少自由度的数量，设定铁
氧体为低导电率，并假定这个磁芯
是无损伤的。

当在试件上进行测量时，设定
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器的阻抗可以被认为仅仅与板厚和。

传感器的位置有关。

由于不同传感器设置的平面均对称，故提离效应的研究只需要研究解
靛空设备秘韵糗浏及诗簧糖糍专题酶避愈谂文糍１４３
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１４４航空设备自动梭测及计量保障专题■时会论文集
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５缭论
本文通过三缭有限元计算避行研究，表明涡流传感器位置的提离在赫一讫阻抗阻抗平嚣上沿着提簿囊纯线肉空载线鼙静鼹抗焱（ｏ，１）变佬，鞭且，这一变截远织巍囊线。

应鹅阻抗分析的原理，如果选取测量阻抗在提离直线垂赢线上的分量，则可以有效的抑制提禽信号。

我们针对电导率为１．３７ＭＳ／ｍ、５．５２４ＭＳ／ｍ、１１．１ＭＳ／ｍ、１４．３ＭＳ／Ｍ的导电材料作为
航空设备自动检测及计量保障专题研讨会论文集１４５
标准试件进行实验，利用ＡＴ８９Ｃ５５系列单片机进行幅值和相位的测量。

并采用软件计算阻抗在提离直线垂直线上的分量，实验结果表明该方法可以有效地抑制提离，有较好的应用前景。

参考文献
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