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周国正, 等:

基于多频涡流技术的燃料棒包壳管氧化膜厚度测量方法

为激励频率越高, 趋肤深度越小, 包壳管电导率的变
化对线圈电压的影响越小。
2.3 金属涂层厚度分析
通过仿真研究分析了包壳管外不同金属涂层厚
度对线圈输出信号幅值的影响, 仿真参数如表 4
所示。
表4 金属涂层厚度影响分析时的仿真参数
项目 电导率 /( mS · m -1 )相对磁导率 厚度 / m
μ
包壳管 1.43 1 570
金属涂层 7.57 1 6~20
氧化膜1 0 1 3
氧化膜2 0 1 7
分别 仿 真 了 3 种 激 励 频 率 ( 1.00 , 2.17 ,

4.75MHz )、 2种氧化膜厚度( 3 , 7 μ m ) 条件下, 线圈
输出信号幅值随金属涂层厚度变化的关系曲线, 结
果如图5所示, 可以看出, 线圈输出信号幅值与金属

图3 线圈输出信号幅值和氧化膜厚度变化的关系曲线

-1
分别为电导率为 0.805mS · m
式中: v σ 和 v σ
1 2

-1 为相
和1.43mS · m 时线圈的输出信号幅值; v σ
0
同网格时空气中线圈的输出信号幅值。
随激励频率增大的变化曲线如图4所示, 可
Δ σ
见包壳管电导率变化对线圈输出信号幅值的影响
越小, 即包

( Δ σ ) 不超过0.7% , 激励频率越大, Δ σ
壳管电导率对线圈输出信号幅值影响越小。这是因

图4 Δ σ 和激励频率及包壳管电导率的关系曲线 图5 线圈输出信号幅值和金属涂层厚度的关系曲线

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2024年 第46卷 第5期
无损检测