平板导体件远场涡流激励线圈设计

摘要：远场涡流现象一直被认为只在管道中存在，为了实现平板导体件的远场涡流现象。在管道远场涡流检测机理研究的基础上,本文运用有限元法设计了四种激励线圈A,B,C,D在comsol软件中进行仿真实验，仿真结果分别和管道中远场涡流效应特性曲线进行比较，通过对比幅值、相位特性曲线以及能量的坡印廷矢量的分布情况，得出只有线圈D成功实现了平板导体件的远场涡流现象。55744

毕业论文关键词：平板导体件，远场涡流，激励线圈

Abstract：Remote field eddy current phenomenon has been considered to exist only in the pipeline, in order to achieve flat conductor RFEC phenomenon. On the basis of the pipeline mechanism of remote field eddy current testing, the paper using the finite element method designed four excitation coils A, B, C, D simulation experiments by COMSOL software, the simulation results were compared with the remote field eddy current effects and characteristic curve of the pipeline . By comparing the distribution of amplitude, phase characteristic curve and the energy of the Poynting vector, draw only the coil D successfully achieve flat conductor pieces remote field eddy current phenomenon.

Keywords：flat conductor parts, remote field eddy current, excitation coil

1 绪论 4

2 远场涡流概述及相关内容 4

2.1 远场涡流简介 4

2.2 远场涡流特点及组成 4

2.3 远场涡流方程 6

2.4 远场涡流图 7

2.5 远场涡流效应的机理 8

3 COMSOL介绍 10

3.1 COMSOL起源 10

3.2 COMSOL的特点 10

4 平板导体件远场涡流的实现 11

4.1 平板导体件远场涡流实现的条件和方法 11

4.2 平板导体件模型的建立及有限元网格划分 11

4.3 导电平板中远场涡流特性 12

4.4 相关参数对平板远场涡流的影响 13

5 平板导体件远场涡流激励线圈的设计 14

5.1 激励线圈 14

5.2 平板中远场涡流实现的判别方法 14

5.3 激励线圈的设计 17

结论 24

参考文献 25

致谢 26

1 绪论

远场涡流无损检测技术近几年发展比较迅速,尤其是在管道方面，相对于其他的检测技术,例如：超声检测和常规涡流检测，存在许多优势：

1)检测管子内外部缺陷灵敏度相同;源'自:优尔-'论.文'网"]www.youerw.com

2)检测信号相位正比于管壁厚度,缺陷分辨更容易;

3)提离效应对其影响很小,更加实用，还可以节省清洁的时间;

4)相比，测试，不需要耦合剂[1]。

远场涡流检测管道内外壁缺陷时具有相同灵敏度，同时集肤效应对其没有影响。本文通过在管道的远场涡流研究的基础上来研究平板导体件的远场涡流现象。利用有限元的方法在COMSOL中进行模拟仿真实验。通过对激励线圈的设计，利用磁电组合和磁路屏蔽以及对能量流扩散的方向进行导引的方法使远场涡流效应在导电平板中产生。通过与远场涡流在管道中的情况比较，为研究导电平板的涡流检测技术积累了宝贵的经验[2,3]。平板导体件远场涡流激励线圈设计:http://www.youerw.com/wuli/lunwen_60105.html