带磁芯涡流传感器阻抗分析.pdf

郑州大学硕士 研究生毕业论文 摘 要
带磁 芯 涡 流传 感器 阻 抗分 析
摘 要
涡 流 检 测 是 以 电磁 基 本 原 理 为理 论 基 础 的 无 损 检 测 技 术 , 即 利 用 材 料
, 、
在 电磁 场 作 用 下 呈现 出 的 电学 和 磁 学 性 质 判 断 材 料 内 部 组 织 有 关 性 能
和 几 何 形 状 变 化 的 试 验 方 法 。 在 涡 流 检 测 中 , 检 测 线 圈 是 用 来 连 接 测 试 仪
器 和 被 测 试 件 的 敏 感 元 件 , 它 是 涡 流 检 测 中的传 感 器 , 被 检 试件 的 信 息 是
。
通 过 线 圈 阻 抗 ( 或 感 应 电压 ) 的变 化 反 映 出来 的 现有 涡 流 传 感 器 设 计 公
。 ,
式 中 的 局 限 性 是 为 从 事 设 计 的人 们 所 熟 知 的事 实 因 此 研 究 通 电 检 测 线
圈 周 围 的 电磁 场 , 分 析 检 测 线 圈 的 阻 抗 与 哪 些 因 素 有 关 , 有 何 种 关 系 , 从
, ,
而 为 检 测 线 圈 的绕 制 提 供 理 论 指 导和 参 考 这 无 论 在 理 论 上 还 是 实 际 应
用 上 都 有 重 要 意 义 。 本 论 文 从 电磁 场 理 论 出发 , 应 用 解 析 方 法 分 析 了 涡 流
,
无 损 检 测 用 带 磁 芯 的放 置 式线 圈 的 阻 抗 并 利 用 数 值方 法 和 实验 验 证 了 分
析 结 果 。 论 文 的主 要 工 作 和 结 论 概括 如 下 :
一 、 涡流 传 感器 电磁 场解 析解
根 据 涡 流 无 损 检 测 中 实际 使 用 的 放 置 式线 圈 传 感 器 , 建 立 了 含 有 共 轴
有 限 长 磁 芯 的 通 电 圆柱 线 圈 电磁 场 分 析模 型 。 以 往 含 有 有 限 长 导 电 导 磁 圆
柱 体 散 射 场 的 求 解 , 大 都 根 据 导 电 媒 质 中 电 场 强 度 法 向 分 量 为 零 , 即
, 。
E 。 二 0 这 一 边 界 条 件 来 确 定 边 值 问 题 中 分 离常 数 的 取 值 由 于 本 文 中的
, , ,
涡 流 传 感 器 模型 其 电磁 场 不 仅 是 轴 对 称 场 而 且 还 是 平 面 对 称 场 不 含
有 电 场 强 度 的法 向 分 量 , 所 以无 法 利 用 边 界 条件 E 。 二 O 来 求 解 。 考 虑 到 磁
芯 通 常 是 由导 磁 性 能 非 常 好 的 软 磁 材 料构 成 , 本 文 提 出 利 用 靠