Page 48 - 无损检测 2021年第六期

焦敬品, 等:

宽带激励下的低频电磁检测技术

图 11 扫查方式示意
于参考信号的欧式距离, 再用欧式距离表征试件不
同位置的损伤状态。
2.2 试验结果分析
不同位置缺陷低频电磁检测模式下得到检测信
号的幅值、 相位差和欧式距离的空间分布分别如图
12 , 13 所示。由图 12 可以看出, 当缺陷位于试件表
面时, 3 种特征参量的空间分布极为相似, 即在缺陷
处呈单峰凸起, 且随深度增加表征参量峰值也呈递
增趋势。因此, 3 种参数均可以用于缺陷位置的表
征, 两种检测方法均可以实现不同深度的表面缺陷
检测; 但相对于幅值和相位差两种参数, 欧式距离空
间分布的指向性更强, 因此, 宽频励磁下低频电磁检 图 12 含表面缺陷试件的低频电磁检测结果
测的空间分辨力更强。 上表面的 情 形 类 似, 宽 频 励 磁 响 应 对 应 欧 式 距 离
由图 13 可以看出, 含有埋藏缺陷试件的 3 种特 的空间分 布 的 指 向 性 也 更 强, 对 缺 陷 的 空 间 分 辨
征参量的空间分布与含有表面缺陷试件的对应参数 力也更强。
的分布规律类似, 即在缺陷处呈单峰突起, 但对于有 检测结果表明, 两种检测模式对试件中埋藏缺
埋藏缺陷的情形, 3 种特征参量随缺陷深度的变化 陷的检测结果有很大的不同。对于宽频激励模式,
规律有明显不同, 能够检测出最小缺陷的深度也不 虽然其埋藏缺陷检测结果的幅值略小, 但可以实现

同。当缺陷深度为6.0mm 和4.8mm 时, 单频励磁 所有深度埋藏缺陷的检测, 且其变化规律与上表面
响应对应幅值的空间分布在缺陷附近并未呈现明显 缺陷的相似; 对于单频检测模式, 则不能实现深度较
的指向性。因此, 单频励磁响应的幅值仅能实现尺 大的埋藏缺陷的检测。分析原因, 笔者认为单频激
寸为9.6mm 和7.2mm 的缺陷检测, 即仅能实现埋 励下( 50Hz ), 检测结果受趋肤效应的影响较严重,

藏深度为2.4mm 和4.8mm 的缺陷检测; 当缺陷深 难以实现埋藏深度较大缺陷的检测; 而宽频激励下

度为 4.8mm 时, 单频励磁响应对应相位差的空间 ( 0~150Hz ), 激励信号含有更多的频率成分, 受趋
分布在缺陷附近并未呈现明显的指向性。因此, 单 肤效应影响很小, 可以实现文中所有埋藏深度缺陷

频励磁响应的相位差不能实现埋藏深度为 7.2mm 的检测。
的缺陷检测; 对于 4 种深度的缺陷, 宽频励磁响应
3 结语
的欧式距离的空间分布在缺陷处均呈现明显的指
( 1 )对无缺陷铁磁性构件进行了不同激励带宽

向性。因此, 宽频励磁响应的欧式距离能够实现 4
种深度下埋藏缺陷的检测, 同时, 与缺陷位于试件 下低频电磁检测数值仿真。结果表明, 宽频励磁下
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2021 年 第 43 卷 第 6 期

无损检测