【正文】 抗分析的方法檢測鋼板的狀態(tài)， 分析影響阻抗變化的幾個主要參數(shù)如工件的電導(dǎo)率 ? 、提離效應(yīng)、磁導(dǎo)率、試驗(yàn)頻率、工件厚度。 eff? — 有效磁導(dǎo)率。 xjzz eHH ???210 ??? （ ） 令 ??x ,而且使 12 ??????，可求得 ? 的值為 ???? ??? f12 ?? （ ） 這時有 )1(0 jzz eHH ??? ，表明在 半無限平面導(dǎo)體內(nèi) ??x 處，磁場強(qiáng)度的幅值均降至表面上對應(yīng)值的 1/e倍，即 %。 靈敏度 檢測線圈能檢出的缺陷越小，說明它靈敏度越高。 1A 與 2A 的波形圖如圖 所示?？偟姆娇驁D如下。設(shè) jnmaeZZA j ???? ?31 （ ） 則 22 )1()1( jnm jnmkeAAK j ?? ????? ? （ ） 22222 c o s21)1()1()1( aaanm ajnm jnmjnm jnmk ???????? ???? ?? ? （ ） 式中： m — A 的實(shí)部 ； n — A 的虛部 ； 34ZZa? — A 的幅值 ； ? — A 的相位角 ； 由上式可以看出，要提高橋路的靈敏度，可增加 k 的值，而 k 取決于 a 和 ? ，可見 a =1和 ??180? 時， K 有最大值。當(dāng)ACU ? ADU 時，電橋不平衡， C 、 D 之間有電壓存在，電壓表有讀數(shù)。一旦工件中出現(xiàn)缺陷， 測量線圈中的感應(yīng)電壓便發(fā)生變化，有信號輸出。如果同時把 U? 和 U 一起加入放大器的輸入端，由于 U? 和 U 相差很大。兩個線圈設(shè)置在電橋相鄰橋臂上，如果探頭僅有一個檢測線圈和一個參考線圈 ，那它就是絕對式探頭，如果探頭的兩個 線圈同時對所要探傷的材料進(jìn)行檢測，則屬差動探頭。 （ 2） 標(biāo)準(zhǔn)比較式，是典型的差動式渦流檢測，采用兩個檢測線圈反向連接成為差動形式。這種線圈體積小，線圈 內(nèi)部一般帶有磁芯，因此具有磁場聚焦的性質(zhì) 、靈敏度高。 變壓器式線圈，輸出的是線圈上的感應(yīng)電壓信號，一般由兩組線圈構(gòu)成，一個專用于產(chǎn)生交變磁場的激勵線圈，另一個用于拾取渦流信號的線圈，雙叫互感式線圈。因此在不需要區(qū)分線圈的功能時，通常把激勵線圈和檢測線圈統(tǒng)稱為檢測線圈，或稱為渦流傳感器。當(dāng) x 定時， 線圈直徑增加，阻抗值 將減小 ， 類似于頻率的增加。如果 gff/ 選得過小，則電導(dǎo)率變化方向與直徑變化方向的夾角很小，采用相位分離法難以分離；但也不宜選擇過高。 小的提離會產(chǎn)生大的 阻抗變化，這是由于改變提離時，工件中的磁通密度改變很大。因此，可采用相位分 離法將需要檢測的因素與干擾因素分離開來。 線圈的阻抗 簡單線圈是由金屬導(dǎo)線繞成的單個線圈，線圈具有電感，同時導(dǎo)線之中存在電阻，各匝線圈之間有耦合電容。當(dāng)想對磁導(dǎo)率與電導(dǎo)率已知的情況下，頻率與 探頭尺寸可根據(jù)式（ ）選擇 ??? rrf 22? （ ） 鋼板電渦流無檢測的 特征頻率 特征頻率是工件的固有特性，取決于工件的電磁特性和幾何尺寸?？砂咽剑?）寫成如下 ???210 jyy eJJ ?? （ ） 在式（ ）和式（ ）中令 ??x ,而且使 12 ??????，可求得 ? 的值為 ???? ??? f12 ?? （ ） 這時有 )1(0 jzz eHH ??? 、 )1(0 jyy eJJ ??? ，表明在半無限平面導(dǎo)體內(nèi) ??x 處，磁場強(qiáng)度和電流密度的幅值均降至表面上對應(yīng)值的 1/e 倍，即 %?，F(xiàn)在分析鋼板中的電磁場分布情況。 導(dǎo)體中的電磁場 在電磁檢測中處理的對象基本是金屬導(dǎo)體，而金屬中電荷的弛豫時間極短，因此，自由電荷的體密度可假定為零。此時，導(dǎo)體中的渦流也會產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)磁場，并影響原磁場，進(jìn)而導(dǎo)致線圈電壓和阻抗 的 改變。設(shè)計一種能夠檢測鋼板的線圈傳感器，要求有抑制各種 不 需要信號的能力， 如 探 傷時要抑制直徑、壁厚變化引起的信號等等 。到目前為止，阻抗分析法仍然是渦流檢測中應(yīng)用最廣泛的一種方法。 本文的主要內(nèi)容是渦流無損檢測方法檢測鋼板構(gòu)件的傳感器為目的。 Eddy current sensor。I 學(xué)科分類號 080604 湖 南 涉 外 經(jīng) 濟(jì) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計（ 論 文 ） 題目 鋼板無損檢測用電渦流傳感器設(shè)計 作者 學(xué)部 電氣與信息工程 專業(yè) 電子信息工程 學(xué)號 指導(dǎo)教師 二〇 一 〇 年 五 月 十五 日 II 湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 電氣與信息工程 學(xué) 部 電子信息工程 系 系（教研室）主任 : （簽名） 年 月 日 學(xué)生姓名 : 學(xué)號 : 專業(yè) : 電子信息工程 1 設(shè)計（論文）題目及專題： 鋼板無損檢測用電渦流傳感器 設(shè) 計 2 學(xué)生設(shè)計（論文）時間：自 2021 年 3 月 1 日開始至 2021 年 5 月 15 日止 3 設(shè)計（論文）所用資源和參考資料： [1] 任吉林 ,林俊明 .電磁無損檢測 [M].北京 :科學(xué)出版社 ,2021:64220. [2] 郁有文 ,常健，程繼紅 .傳感器原理及工程應(yīng)用 [M].西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 ,2021:6283. [3] 邵澤波 .無損檢測技術(shù) [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021:140198. [4] 謝處方，饒克謹(jǐn) .電磁場與電磁場 [M].北京 :高等教育出版社 ,2021:183. [5] 張俊哲 .無損檢測技術(shù)及應(yīng)用 [M].北京 :科學(xué)出版社 ,1993:2698. [6] 胡天明 .表面無損檢測 [M].北京 :水利水電出版社 ,1991:1151. [7] 康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京 :高等教育出版社 ,2021:2351. 4 設(shè)計（論文）應(yīng)完成的主 要內(nèi)容： (1)分析電磁場在鋼板中的分布情況； (2)電渦流檢測鋼板的原理分析； (3)介紹電渦流檢測的阻抗分析法； (4)阻抗分析法中影響 阻抗的 幾個參數(shù)； (5)渦流傳感器的工作原理； (6)采用電橋電路設(shè)計電渦流傳感器； 5 提交設(shè)計（論文）形式（設(shè)計說明與圖紙或論文等）及要求： (1)鋼板無損檢測用電渦流傳感器的設(shè)計樣品； (2)論文的電子版格式 和打印版 ； 6 發(fā)題時間： 2021 年 12 月 30 日 指導(dǎo)教師： （簽名） 學(xué) 生： （簽名） III 摘 要 分析 渦流無損檢測技術(shù)的工作原理，設(shè)計 渦流無損檢測傳感器。 關(guān)鍵詞： 無損檢測 ；渦流傳感器； 阻抗分析法 IV ABSTRACT To Analyse eddy current nondestructive testing technology works, design eddy current nondestructive testing sensor. According to their different uses and test objects, Eddy current sensors has different appearances and internal structures . The different appearance and internal structure adapt to different specimens in order to the effects of different detection. Using eddy current testing impedance analysis method analyze the specimen permeability, thickness, electrical conductivity and the excitation signal of frequency to the effect of impedance. According to eddy current effects caused by changes in coil impedance and the close relationship between the phase change identify effects of various factors. Specimens tested in the corresponding measures used as much as possible reduce the interference signal, extracting a useful signal. Bridge circuit with high sensitivity and antijamming capability, the design uses eddy current sensor bridge circuit as a detection circuit. Keyword: NDT。本文介紹 用渦流 無損檢測的方法 檢測 鋼板的傳感器 的設(shè)計。分析了上面的理論后再介紹渦流檢測阻抗分析方法，阻抗分析法是以分析渦流效應(yīng)引起線圈阻抗的變化之間的密切關(guān)系為基礎(chǔ)，從而鑒別各影響因素效 應(yīng)的一種分析方法，從電磁波傳播的角度來看，這種方法實(shí)質(zhì)上是根據(jù)信號有不同相位延遲的原理來區(qū)別工件中的不連續(xù)性。渦流傳感器種類繁多，不同種類的傳感器對應(yīng)不同結(jié) 構(gòu)的被檢工件。 渦流檢測時把導(dǎo)體接近通有交流電的線圈，由線圈建立的交 變磁場與導(dǎo)體發(fā)生磁感應(yīng)，