Page 68 - 无损检测2024年第九期

杨懿帆，等：

孔周裂纹的柔性阵列旋转涡流检测

图 11 试验试件正面
8个饼式检出线圈对8个阵列气膜孔进行检测，激发
时间间隔设置为0. 4 s，采集每个孔两个周期（0. 2 s）
的试验信号作为参考信号。然后，重复上述信号采
集过程，对有孔周裂纹测试组进行相同的检测，并获
得每组的检测信号。接下来，使用MATLAB软件
通过正弦曲线拟合参考信号和检测信号。最后，通
过对参考信号和相同孔位检测信号的拟合函数进行
差分，得到每种情况下的差分电压信号，并提取一个
周期的信号进行分析。根据所得到的差分电压信号
试验结果绘制李萨如图，计算李萨如图中每个孔的
差分电压信号在一个周期内最大幅值处的相位值绘
制差分电压信号相位图，计算每个孔位在一个旋转
周期内各时刻的幅值绘制一个旋转周期内的差分电
压信号幅值极坐标图。所得到的工况二差分电压信
号李萨如图、相位图和幅值极坐标图如图12所示。
由图12（a），（b）可以看出，差分信号的相位值
在2，3，4号孔处发生突变，在突变的3个孔位中差
分电压信号相位在3号孔处为局部极大值，判断裂
纹位于3号孔， 与试验工况一致。由图12（c）可以看
出，3号裂纹所在孔的差分电压信号幅值最大值的连
线与实际的裂纹长度方向一致。
通过比较图12与图7，8发现，试验结果和模拟
结果具有相似的趋势。李萨如图中各孔的差分信号
相位值在裂纹指向孔、所在孔和背离孔处发生突变，
在发生信号相位值突变的孔位中裂纹所在孔的差分
信号相位值取得极值，在差分电压信号幅值极坐标
图中，裂纹所在孔位的差分电压信号幅值最大值的
连线方向与实际的裂纹长度方向一致。
与仿真结果相比，李萨如图中各个孔位的差分信
号并不是直线而是具有一定的面积，分析认为其原因
为：试验过程中探头中心位置相对于孔产生了与裂纹 图 12 试验验证得到的工况二差分电压信号李萨如图、

长度方向垂直的偏心误差，导致饼式检出线圈与孔不 相位图及幅值极坐标图
同轴，并且存在的加工误差使得气膜孔空洞非标准圆； 3 结论
同时，偏心误差和试件加工误差的存在，导致试验结
文章提出了基于调幅旋转涡流技术的柔性阵列
果中差分电压信号幅值极坐标图中各孔处的差分电
压信号幅值最大值的连线方向不一致和裂纹所在孔 涡流检测方法，以及基于阵列调幅旋转涡流检测信
位处的差分电压信号幅值不是最大。 号相位和幅值信息的气膜孔周背面裂纹缺陷的识别

34
2024 年 第 46 卷 第 9 期
无损检测