Page 112 - 无损检测2023年第十期

曹生宁:
交流电磁场检测技术现场应用的影响因素

离高度从0mm 变化至10mm , 缺陷尺寸为每次扫

描步进为1mm , 进行仿真计算。不同提离高度下

Bx 及Bz 信号随位移变化趋势如图10所示, 可见,
随着提离高度的增加, Bx 及Bz 信号灵敏度明显下

降, 5mm×1mm , 5mm×3mm 和5mm×5mm
的缺陷信号下降程度相似, 根据仿真数据, 推算出提
离高度与 Bx , Bz 信号灵敏度的公式, 经计算, 得到
Δ Bx 的均方差为0.99 , ΔBz 的均方差为0.94 。

图8 不同缺陷深度下Bx 及Bz 信号随位移的变化曲线

图10 不同提离高度下Bx 及Bz 信号随位移的变化曲线
2.3.4 缺陷埋藏深度对检测效果的影响

设置缺陷尺寸为5mm×3mm ( 长度×深度),

宽度为 0.5mm 。缺陷尺寸不变, 设置埋藏深度为

变量, 碳钢材料( 电导率为1×10 S · m , 相对磁导
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率为200 ) 从0mm 提高到4mm , 步进为1mm ; 不

锈钢材料( 电导率为 1×10 S · m , 相对磁导率为
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1 ) 从0mm 提高到7mm , 步进为1mm , 进行仿真
计算。碳钢材料不同埋藏深度下缺陷 Bx 及Bz 信
号随位移的变化曲线如图11所示, 不锈钢材料不同
埋藏深度下缺陷Bx 及Bz 信号随位移的变化曲线
如图12所示。
图9 不同缺陷长度下Bx 及Bz 信号随位移的变化曲线 从图11 , 12可得, 随缺陷埋深的增大, Bx 信号

Δ Bx= 0.67 H +3.3 H +3.7 H +3 H -1.2 ( 1 ) 先增强而后减弱, 在1mm 埋深时, Bx 信号获得峰
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式中: H 为缺陷深度, 公式拟合的均方差为0.91 。 值; 对Bz 信号而言, 埋深与信号灵敏度成反比, 埋
2.3.3 提离高度对检测效果的影响 深越大, 灵敏度越弱, 缺陷表面开口时信号强度最

设置缺陷尺寸( 长度×深度) 为5mm×1mm , 高。对于埋藏缺陷, 电流线会分别从缺陷顶部及底

5mm×3mm 和5mm×5mm , 宽度为0.2mm , 提 部绕行, Bx信号灵敏度变化缺乏规律, 故不进行公

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2023年 第45卷 第10期
无损检测