Page 60 - 无损检测2023年第十期

王 晋, 等:

基于双切向涡流的阵列探头设计及仿真

布, 进而影响检测信号, 因此对不同角度的裂纹缺 角度的关系曲线, 其结果如图 6 ( b ),( c ) 所示。可
陷的检测信号( 见图6 ) 进行分析。由图6可知, 裂 见, 裂纹角度与峰值位置几乎呈线性关系。由于
纹角度的变化不仅会影响信号峰值, 也会影响峰 峰值位置几乎不受裂纹长度影响, 因此可利用这
值出现的位置。为进一步分析信号随裂纹角度的 一特征实现对裂纹角度的定量, 进而提高缺陷定
变化规律, 分别绘制信号峰值和峰值位置与裂纹 量的精度。

图5 不同长度裂纹的检测信号

图6 不同角度裂纹的检测信号

2.3 不同提离下的性能 为2.0mm 时, 探头仍能够对缺陷进行检测, 接收线

此外, 考虑到阵列单元的激励和接收线圈尺寸 圈的峰值约为0.014V ; 当提离为0mm 时, 接收线

均比较小, 容易受到提离因素的影响, 因此讨论不同 圈峰值约为1.4V 。由此可得, 提离对阵列单元的
提离下阵列单元的检测能力距离, 探头不同提离下 影响比较大。基于此, 在对整个阵列探头进行结构
的裂纹检测信号如图7所示。由图7可知, 当提离 设计时, 需尽量减小探头的提离距离。

图7 探头不同提离下的裂纹检测信号
形接收线圈、 阵列单元壳体、 控制阵列单元运动的调
3 阵列涡流探头结构设计
节块和弹簧等结构组成。其中, 两个正交的激励线
基于上述对阵列单元的分析, 设计如图8所示 圈和矩形接收线圈安装在单元壳体内; 单元壳体按
的阵列涡流探头。探头主要由正交的激励线圈、 矩 4×2 ( 长×宽) 阵列形式均布在探头壳体中, 且可通

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2023年 第45卷 第10期
无损检测