一种基于透射式探头的深裂纹涡流定量检测方法.doc

2009年第23卷增刊 测 试 技 术 学 报 V01．23 Supp． 2009 (2009年06月) JOURNAL OF TEST AND MEASUREMENT TECHNOLOGY(Jun．2009) 文章编号：1671—7449(2009)增刊一0013—03 一种基于透射式探头的深裂纹涡流定量检测方法 左勇斌，陈振茂 (西安交通大学航天航空学院强度与振动教育部重点实验室，陕西西安710049) 摘 要： 由于趋肤效应，传统的发射接收一体式涡流检测探头的检测信号随着裂纹深度的增加会趋于饱和． 为了提高涡流定量检测深裂纹的能力，本文采用透射式探头(激励线圈和接收线圈分别处于被检件两侧)对深 裂纹进行涡流检测．数值计算结果表明：该方法的涡流检测信号随着裂纹变深而增加，没有趋于饱和．这表明 虽然检测信号相对微弱．但透射式探头可以提高涡流定量检测深裂纹的能力． 关键词：透射式探头；深裂纹；涡流检测；数值模拟 中圈分类号：TGll5．28 文献标识码：A Enhancement of Sizing Capability of ECT for Deep Cracks Using Split TR Probe ZUO Yong—bin，CHEN Zhen—mao (MOE Key Laboratory for Strength and Vibration，School of Aerospace． Xi’an Jiaotong University。Xi’an 710049．China) Abstract： Because of skin—effect，the conventional ECT probe has a limitation in the sizing of deep cracks as the amplitudes of ECT signals will saturate when the crack depth is too large．In order to enhance the sizing capability of ECT for a deep crack，a Split TR Probe is proposed and evaluated in this paper．The key idea is that，a rectangular exciting coil is put at the crack opening side of the specimen and the pickup coil is set at the other side．Numerical results reveal that the split TR probe is promising for the sizing of deep cracks though the signals are small． Key words：split TR probe；deep cracks；eddy current testing；numerical simulation 涡流检测方法是以电磁场理论为基础，通过测量被检金属部件的电磁性能变化，了解其缺陷情况或材 料特性的无损检测技术．由于其具有检测速度快、灵敏度高、可进行高温检测及非接触式检测等特点，是目 前应用非常广泛、使用频率很高的常规无损检测技术[1]． 由于涡流具有趋肤效应，涡流检测信号随着裂纹深度的增加而趋于饱和．因此，传统涡流检测探头(发 射接收一体式探头)无法对比较深的裂纹进行定量检测．为了提高涡流定量检测深裂纹的能力，国外有学 者提出了多线圈激励的方法[2。4]．本文拟采用透射式探头对深裂纹进行涡流检测．数值计算结果表明，透射 式探头可改善传统涡流探头的局限性，提高涡流定量检测深裂纹的能力． 基于透射式探头的涡流检测方法 对于传统的发射接收一体式涡流检测探头，由于趋肤效应，涡流检测信号随着裂纹深度的增加而趋于 饱和．为了提高涡流定量检测深裂纹的能力，本文采用如图1所示的透射式探头对深裂纹进行涡流检测， 其中，激励线圈位于试件中裂纹的开口一侧，检出线圈位于另一侧．激励线圈和检出线圈的结构尺寸参数  ·收稿日期：2009—06—16 基金项目：国家973资助项目(2006CB601206，2007cB707702)；自然科学基金资助项目l教育部新世纪人才资助项目 作者简介：左勇斌(1984一)，男。博士生．主要从事电磁无损检测研究．