电磁无损检测与数值计算：第三讲涡流检测探头信号的有限元预估

介绍轴对称涡流场的有限元模型及其在预估涡流差动探头检测蒸发器管的阻抗平面图中的应用。     

远场涡流技术检测带翼片管的研究

远场涡流检测对高导电管的管壁上的缺陷非常敏感，具有透壁性。探讨应用远场涡流技术检测带翼片(散热片或金属隔板组件)钢管的有关问题，分析了管外翼片对远场涡流的耦合特性和缺陷信号的影响，得出了翼片响应信号与缺陷信号的关系及缺陷信号的提取方法。     

磁路计算微分方程初值条件的讨论

磁路计算中一般都将工作气隙、衔铁等磁阻视为集中参数,当衔铁中磁通密度较大时这将带来很大误差。文中根据平衡衔铁式磁系统磁通分布的特点,将衔铁、工作气隙磁阻等视为分布参数,导出描述衔铁和工作气隙等的磁化特性U_d-φ_σ关系的微分方程。以JR01继电器磁系统放大模型为对象进行了计算和实验验证,结果表明两者吻合的很好。显然,这是提高磁路计算准确程度的一个有效途径。     

三维远场涡流探头的设计与应用研究

设计了一种新型三维远场涡流探头，通过其远场耦合特性确定了合适的屏蔽结构。以油田采油钢管为检测对象，对管壁的对称缺损和不对称缺损进行了对比检测实验，结果表明：新型探头可确定缺损的三维位置，既适用于大管径管道测量，又适用于小管径管道测量，适用性较高。     

三维涡流场有限元研究及其在远场涡流检测中的应用

在远场涡流机理研究中三维有限元分析一直是一个重点和难点之一，至今尚未得到较好解决。为此本文从电磁场有限元出发提出了Ａ，Ｖ－Ａ－算法和子结构一波阵法，并在此基础上进行了数值仿真，结果较令人满意。本研究对于远场涡流技术的实际应用具有积极意义和一定的参考价值。     

采用复式激励的新型远场涡流探头

传统的远场涡流探头其信号幅度低。长度长、检测扫描速度低和激励功率大等突出弱点限制了它的开发应用。远场涡流现象机理研究的新发展，给新型探头的设计与改进提供了理论依据。在激励线圈和检测线圈之间增加一个辅助激励线圈，改变了激励线圈附近的能量流分布规律，是实现向激励线圈移近“二次穿透”区的有效方法。计算和实验都表明复式激励远场涡流探头极大地改善了探头特性。     

有限元法计算恒定磁场“浮动磁位边界”的处理

磁位值需在场的数值计算中确定的边界称为浮动磁位边界。求解域中的不饱和导磁体可处理为浮动磁位边界,在有限元法计算中不必参加剖分而视为一个“点”,系数矩阵等只要按照给出的关系式和方法进行必要的“归并处理”即可。文中还就程序实现中的有关问题进行了讨论。应用浮动磁位边界,对简化问题、节省机器内存和机时是颇有意义的。     

第九专题 远场涡流无损检测技术

远场涡流技术是基于远场涡流效应的一种管道检测技术,它除了具有一般涡流检测的优点以外,对非铁磁性和铁磁性导电管的内外壁缺损具有相同的灵敏度而不受集肤效应的限制,一个探头能同时检测凹坑、裂纹和壁厚变薄等缺损,因此被认为是一种最有发展前途的管道检测技术。远场涡流技术早在40年代就被提出,50～60年代起有局限性应用。但当时由于机理不清楚,所以发展缓慢,直到80年代中期才又在若干发达国家引起重视,美、加、日等国相继投入了大量人力、物力进行研究和开发。1984年远场涡流技术先驱Schmidt TR依据实验,提出远场涡流现象中能量耦合