Page 75 - 无损检测2023年第十期

赵明睿, 等:

切换式涡流 - 电容双模式无损检测系统研发

感, 涡流检测信号稳定于背景值。
试件2选择了导体层含有缺陷的铝 - 有机玻璃
复合结构试样, 其结构如图10 ( a ) 所示, 铝金属层厚
度为3mm , 方形孔缺陷边长与试样 1 的相同。上

方覆盖厚度为1mm 的有机玻璃板。保持提离高度

为1mm , 试验结果如图 10 ( b ),( c ) 所示。可以看
出, 在电容模式下, 由于电场无法穿过铝试样表面,
扫查时探测场被约束在试件与探头之间, 但当探头经
过缺陷时, 探测电场深入缺陷内部, 从而使检测极板
上耦合的检测信号增强, 且平底孔深度越大, 检测信
号的畸变量越大; 在涡流模式下, 传感器经过缺陷时,
试样上感生的涡流被缺陷阻挡, 涡流产生的二次磁场
对一次感生磁场的影响减弱, 从而使感应线圈中感生
电信号增强, 即检测信号幅值变大, 且通孔的尺寸越

大, 对涡流的阻碍越明显, 检测信号的畸变量越大。

图8 涡流 - 电容双模式检测系统结构

图10 铝 - 有机玻璃复合结构试样( 导体层孔缺陷) 结构
及其线扫描试验结果
为验证检测系统对复合材料试样的检测性能,
设计了结构不同于试样 2 的铝 - 有机玻璃复合结构
图9 有机玻璃试样结构及其线扫描试验结果 试样( 试样3 ), 模拟实际测试试样中的绝缘层表面

果如图9 ( b ),( c ) 所示, 可以看出, 在电容模式下, 当 缺陷以及内部导体层的锈蚀缺陷情况。试样结构如
传感器经过缺陷时, 由于缺陷处介电常数与有机玻 图11 ( a ) 所示, 两材料层厚度均为3mm , 试样绝缘

璃材料的不同, 探测电场发生变化, 从而使检测信号 层与导体层中各有一边长为10mm 的方型孔缺陷,

产生畸变, 且随方形孔边长增大, 检测信号畸变量增 间距为40mm 。保持提离高度为1mm , 试验结果

大; 涡流模式下, 由于涡流模式对绝缘试样缺陷不敏 如图11 ( b ),( c ) 所示, 可以看出, 电容模式下可将有
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2023年 第45卷 第10期
无损检测