无损检测仪器讲座：第三讲 电磁检测仪器

如图1所示,将一个线圈放在一块金属上方,通以交流电,则线圈中间将产生环绕线圈而变的交变磁场H_p,如果线圈与金属块的距离不远,交变磁场将使金属内部产生一种自成回路的电流,即涡流,I_W,涡流亦相当于一个环形线圈,它会产生一个穿过它中心的交变磁场H_D。根据楞次定律,这一磁场的大小决定于ΔH_p/Δt的大小。它的方向永远与H_p相反,而企图抵消ΔH_p。因而必然影响线圈的电流变化。换句话说,金属的存在将改变线圈的阻抗,类似于变压器次级电流对初级的反射阻抗的改变。假定没有金属时线圈的阻抗为 Z_0=R_0+jωL_0R_0为线圈的铜线电阻,L_0为线圈的电感,如果放一块金属在线圈附近,则线圈阻抗Z_1将发生变化, Z_1=R_0+R_r+jω(L_0+L_r)式中R_r及L_r即为金属对线圈的反射阻抗。如果在线圈内部套一根金属棒,好像具有一圈短路的变压器次