Page 76 - 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

与传统的单一模式电磁无损检测相比, 所开发
的涡流 - 电容双模式检测系统可实现对“ 绝缘 - 导体”
复合结构试样中常见缺陷种类的全面检出与识别。
与使用多种检测手段分别检测相比, 研发的检测系
统可实现在单次扫描检测中同时获得两模式的检测
结果, 可有效缩短检测时间、 降低检测成本。同时,
在同一检测位置上系统控制两模式顺次激励, 两探
测场在时空上互不干扰、 解耦彻底, 检测结果中所包
含的信息较为丰富, 有利于缺陷几何参数的反演。
参考文献:

[ 1 ] 任远, 王伟, 田武刚, 等. 热障涂层电磁 / 电容复合无损
检测方法研究[ C ]// 2018远东无损检测新技术论坛
论文集. 厦门:[ 出版者不详], 2018.

[ 2 ] WANG W , CHENDX , PAN MC , etal.Inversionof

multi-la y er structure p arameters based on an

electroma g netic / ca p acitive dual-mode sensor [ J ] .

Insi g ht- Non-Destructive Testin g and Condition
Monitorin g , 2019 , 61 ( 6 ): 331-336.

[ 3 ] GEORGEB , ZANGL H , BRETTERKLIEBER T , et

al.A combinedinductive – ca p acitive p roximit y
图11 铝 - 有机玻璃复合结构试样线扫描试验及其结果
sensorfor seat occu p anc y detection [ J ] .IEEE
机玻璃层的表面缺陷和铝金属层上的方孔缺陷检测
TransactionsonInstrumentationand Measurement ,
出来, 且均表现为检测信号的上翻畸变; 涡流模式下 2010 , 59 ( 5 ): 1463-1470.

可将有铝金属层上的方孔缺陷检测出来并表现为检 [ 4 ] LONGJ A , WANG B N.A metamaterial-ins p ired

测信号的上翻畸变。也就是说, 对比两组检测信号, sensorfor combined inductive-ca p acitive detection

[ J ] .A pp liedPh y sicsLetters , 2015 , 106 ( 7 ): 074104.
即可区分缺陷所在材料层信息。

[ 5 ] GÄBLERS , HEUER H , HEINRICH G.Measurin g
上述试验结果表明, 检测系统在电容模式下可以
andima g in gp ermittivit yofinsulatorsusin g hi g h-
检出绝缘材料缺陷以及导体材料表面缺陷, 在涡流模
fre q uenc y edd y -current devices [ J ] . IEEE
式下可以检出导体材料表面缺陷, 且检测信号畸变量
TransactionsonInstrumentationand Measurement ,
可以反映缺陷的尺寸。对于“ 绝缘 - 导体” 复合结构的 2015 , 64 ( 8 ): 2227-2238.
界面缺陷, 检测系统在电感模式和电容模式下均具有 [ 6 ] 史皓天, 张洪朋, 顾长智, 等. 电感 - 电容双模式液压油
良好的检测性能, 通过对比两组检测数据, 可以具体 污染物检测传感器[ J ] . 机械工程学报, 2020 , 56 ( 2 ):
区分导体层缺陷和绝缘层缺陷位置信息。 20-26.
[ 7 ] 赵进创, 赵小寒, 傅文利, 等. 电容电阻双模态成像系
4 结语 统硬件设计[ J ] . 计算机测量与控制, 2010 , 18 ( 6 ):
1322-1325.
基于双端激励型双模式传感器, 提出了涡流 - 电 [ 8 ] 阚文青. 用于机器人的电容 - 电感双模式接近觉传感
容双模式检测系统整体设计方案, 通过单片机程控 器研究[ D ] . 合肥: 合肥工业大学, 2018.
改变两激励信号间相位差, 实现了涡流 - 电容模式间 [ 9 ] SALASAVILAJR , LU M Y , HUANGRC , etal.

自动切换, 可在单次扫描检测时, 同时获取两模式下 Accurate measurements of p late thickness with

的检测图像。并且, 搭建试验系统对检测系统性能 variablelift-off usin g a combined inductive and

进行了测试, 试验结果表明, 对于“ 绝缘 - 导体” 复合 ca p acitivesensor [ J ] .NDT & EInternational , 2020 ,
110 : 102202.
材料结构的界面缺陷, 检测系统在电感模式和电容
[ 10 ] YINXK , FUJM , LIW , etal.Aca p acitive-inductive
模式下均具有良好的检测性能, 缺陷尺寸与检测信
dual modalit yima g in g s y stem for non-destructive
号畸变量具有函数关系, 且通过对比两种模式下的
evaluationa pp lications [ J ] .MechanicalS y stemsand

检测数据可以确定缺陷所在的材料层。 Si g nalProcessin g , 2020 , 135 : 106403.
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2023年 第45卷 第10期
无损检测