鐵磁材料脈沖渦流厚度檢測(cè)中的邊緣效應(yīng)

王 健，滕永平，傅迎光，孫明璇，劉再斌，范智勇，石 坤

（1.北京交通大學(xué) 物理系，北京 100044；2.中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院，北京 100013）

脈沖渦流檢測(cè)是一種新型的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。傳統(tǒng)的電渦流檢測(cè)采用正弦電流作為激勵(lì)，而脈沖渦流檢測(cè)的激勵(lì)電流為具有一定占空比的方波。方波包含了豐富的頻譜成分，由其產(chǎn)生的不同頻率的磁場(chǎng)可以到達(dá)試件的不同深度，因此可獲得更多有關(guān)試件缺陷的信息［1－2］。通過(guò)脈沖渦流檢測(cè)技術(shù)測(cè)量試件不同位置的厚度，可以了解試件的受腐蝕程度。對(duì)于非鐵磁材料（如鋁、銅等）的測(cè)厚問(wèn)題國(guó)內(nèi)外的研究比較多［3－6］，相應(yīng)的理論也比較成熟。鐵磁材料的磁導(dǎo)率很高，其渦流場(chǎng)和檢測(cè)電壓與非鐵磁性材料有著很大的不同，測(cè)厚的特征參數(shù)也不同，國(guó)內(nèi)外在這個(gè)領(lǐng)域的研究相對(duì)較少［7－10］。雖然文獻(xiàn)［9－10］對(duì)鐵磁材料的測(cè)厚問(wèn)題進(jìn)行了理論和試驗(yàn)研究，但在考慮被測(cè)試件時(shí)進(jìn)行了理想化處理，即認(rèn)為試件為無(wú)窮大。在實(shí)際測(cè)量中，有時(shí)探頭會(huì)處于試件的邊緣，這時(shí)用試件為無(wú)窮大模型設(shè)計(jì)出的儀器進(jìn)行測(cè)厚時(shí)結(jié)果會(huì)出現(xiàn)誤差。為了分析邊緣效應(yīng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，根據(jù)脈沖渦流檢測(cè)的工作原理，將通過(guò)有限元方法，數(shù)值模擬探頭處于被測(cè)試件邊緣時(shí)，測(cè)厚誤差隨試件厚度和提離高度的變化關(guān)系與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，再解釋誤差產(chǎn)生的原因，最后提出消除邊緣效應(yīng)的擬合公式。

1 脈沖渦流檢測(cè)系統(tǒng)

脈沖渦流檢測(cè)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖中的激勵(lì)線(xiàn)圈和檢測(cè)線(xiàn)圈組成了系統(tǒng)的探頭。脈沖渦流檢測(cè)的基本原理是：當(dāng)激勵(lì)脈沖加到激勵(lì)線(xiàn)圈上時(shí)，線(xiàn)圈中的激勵(lì)電流會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)傳到被測(cè)導(dǎo)體試件時(shí)，試件中會(huì)感應(yīng)出瞬態(tài)渦流（脈沖渦流）。渦流向試件內(nèi)傳播且不斷衰減，并產(chǎn)生一個(gè)快速衰減的渦流磁場(chǎng)。此渦流磁場(chǎng)又會(huì)在檢測(cè)線(xiàn)圈上感應(yīng)出隨時(shí)間變化的電壓。不同厚度的試件，在檢測(cè)線(xiàn)圈上產(chǎn)生瞬態(tài)感應(yīng)電壓信號(hào)的波形是不同的。

圖1 脈沖渦流檢測(cè)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

根據(jù)電磁場(chǎng)理論，檢測(cè)線(xiàn)圈中的感應(yīng)電壓可以通過(guò)求解電磁場(chǎng)矢勢(shì)A的微分方程［11］得到。

式中：σ、ε和μ分別為求解區(qū)域的電導(dǎo)率、電容率和磁導(dǎo)率；Js為自由電流密度。

一般情況下，方程（1）的解析解不存在，只能采用數(shù)值的方法求解。筆者使用有限元分析軟件COMSOL Multiphysics 3.5a來(lái)數(shù)值求解方程（1）。

COMSOL Multiphysics是一個(gè)專(zhuān)業(yè)的有限元數(shù)值分析軟件，只要一個(gè)物理過(guò)程可以用偏微分方程組來(lái)描述，它都能夠很好地對(duì)其模擬、仿真和計(jì)算。由于它起源于Matlab的Toolbox，因而提供了與Matlab的完美接口，可將創(chuàng)建的模型存儲(chǔ)為M文件，通過(guò)編輯、擴(kuò)展以及執(zhí)行這些M 文件以?xún)?yōu)化解決方案。對(duì)于描述脈沖渦流檢測(cè)系統(tǒng)電磁場(chǎng)矢勢(shì)的微分方程（1），采用如下具體的步驟求解。

1.1 建立系統(tǒng)仿真模型

當(dāng)用脈沖渦流檢測(cè)技術(shù)對(duì)導(dǎo)體試件的邊緣進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)屬于一個(gè)隨時(shí)間變化的三維電磁場(chǎng)。因此，該模型應(yīng)使用COMSOL Multiphysics軟件AC／DC 模塊下感應(yīng)電流中的瞬態(tài)分析模式，并選擇空間的維度為3D。根據(jù)激勵(lì)線(xiàn)圈、檢測(cè)線(xiàn)圈和被測(cè)導(dǎo)體試件的尺寸，使用繪圖菜單畫(huà)出它們的三維圖，然后再用一個(gè)更大的邊界把它們包圍在內(nèi)部，這樣就構(gòu)成了脈沖渦流檢測(cè)系統(tǒng)的求解區(qū)域。圖2就是用這種方法建立的激勵(lì)線(xiàn)圈和檢測(cè)線(xiàn)圈放在被測(cè)試件正上方的仿真模型。模型的具體參數(shù)為：激勵(lì)線(xiàn)圈的內(nèi)、外半徑分別為20 和25mm，檢測(cè)線(xiàn)圈的內(nèi)、外半徑分別為35和40mm，兩線(xiàn)圈的高都為20mm，提離高度是30mm；被測(cè)導(dǎo)體試件是200 mm×200 mm 方形板，厚為20mm；邊界是邊長(zhǎng)為400 mm 立方體的表面。注意：一般來(lái)講，邊界越遠(yuǎn)，求解區(qū)域越大，解的精度越高，但計(jì)算機(jī)的內(nèi)存是有限的，只要把邊界取的足夠大，滿(mǎn)足計(jì)算精度即可。在計(jì)算中發(fā)現(xiàn)：當(dāng)邊界離開(kāi)線(xiàn)圈中心的距離是線(xiàn)圈半徑的三倍以上時(shí)，計(jì)算精度就足夠了。

圖2 脈沖渦流檢測(cè)系統(tǒng)的仿真模型

1.2 求解域、邊界、求解時(shí)間與時(shí)間步長(zhǎng)的設(shè)定

求解域設(shè)定：求解域是邊界所圍成的總區(qū)域，由激勵(lì)線(xiàn)圈、檢測(cè)線(xiàn)圈、被測(cè)導(dǎo)體試件和空氣4個(gè)區(qū)域構(gòu)成。求解域設(shè)定指設(shè)置這些區(qū)域的電導(dǎo)率、相對(duì)電容率、相當(dāng)磁導(dǎo)率和自由電流密度。各區(qū)域具體參數(shù)的取值如表1所示。

邊界設(shè)定：模型的外部邊界符合狄利克雷（Dirichlet）的條件，即電磁場(chǎng)的矢勢(shì)A＝0，因此設(shè)置外部邊界為磁絕緣。

求解時(shí)間與時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)定：試件越厚，渦流的衰減時(shí)間越長(zhǎng)，所以試件越厚，設(shè)定的求解時(shí)間應(yīng)越長(zhǎng)。一般來(lái)講，試件的厚度分別為10，20，30mm 左右時(shí)，求解時(shí)間分別設(shè)定為0.03，0.1，0.3s.另外，時(shí)間步長(zhǎng)的設(shè)定也要合理，步長(zhǎng)太短求解精度高但耗費(fèi)的計(jì)算資源太多，步長(zhǎng)太長(zhǎng)雖節(jié)省了計(jì)算資源但求解精度低，綜合考慮后時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)定為0.05ms。

表1 各區(qū)域的電磁參數(shù)

1.3 網(wǎng)格劃分

利用COMSOL Multiphysics網(wǎng)格生成器把所有區(qū)域劃分成四面體單元。為了使求得的解具有較高的精度，要通過(guò)網(wǎng)格細(xì)化，使每個(gè)區(qū)域至少有兩層以上的單元。

1.4 求解

利用COMSOL Multiphysics 求解器，即可求出區(qū)域中各時(shí)間步的電磁場(chǎng)矢量A?？梢?jiàn)通過(guò)上述步驟，就實(shí)現(xiàn)了數(shù)值求解方程（1）的目的。

當(dāng)?shù)玫绞竸?shì)A（x，t）的解后，可進(jìn)一步求出磁感應(yīng)強(qiáng)度：

另外，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，得到一閉合回路L上的感應(yīng)電壓為：

式中：S為閉合回路L所圍成的曲面。

因此，檢測(cè)線(xiàn)圈上的感應(yīng)電壓為：

式中：n和Σ分別為檢測(cè)線(xiàn)圈的匝數(shù)和橫截面。

若建立一個(gè)x、y軸位于線(xiàn)圈平面內(nèi)，z軸垂直于線(xiàn)圈平面的直角坐標(biāo)系，則：

則式（4）可變?yōu)椋?/p>

上式離散化后可為：

式中：ti和ti＋1分別為第i和第i＋1個(gè)時(shí)間步；Δt為時(shí)間步長(zhǎng)；Ω為檢測(cè)線(xiàn)圈所在的三維區(qū)域。

這樣通過(guò)有限元法解出A（x，t）后，利用上式可求出脈沖渦流在檢測(cè)線(xiàn)圈上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。

對(duì)于鐵磁材料，其磁導(dǎo)率很高電導(dǎo)率較低，檢測(cè)電壓曲線(xiàn)與非鐵磁介質(zhì)有很大的不同。根據(jù)脈沖渦流檢測(cè)理論，在時(shí)間和感應(yīng)電壓的雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中，典型感應(yīng)電壓曲線(xiàn)如圖3所示［9］。在開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電壓信號(hào)呈直線(xiàn)減小，在后面一段時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電壓快速衰減。圖中直線(xiàn)部分對(duì)應(yīng)著渦流從試件上表面向下表面的擴(kuò)散過(guò)程，快速衰減部分對(duì)應(yīng)著脈沖渦流前部到達(dá)被測(cè)試件下表面后的過(guò)程。在前面過(guò)程中，由于感應(yīng)電流具有趨膚效應(yīng)，渦流從試件上表面向下表面?zhèn)鞑ミ^(guò)程中幅度逐漸衰減，使其產(chǎn)生的感應(yīng)電壓也逐漸衰減。在后面過(guò)程中，進(jìn)入試件下面空氣的渦流迅速消失，渦流強(qiáng)度迅速變?nèi)?，所以通過(guò)渦流磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓也會(huì)迅速減弱。圖3中感應(yīng)電壓隨時(shí)間的變化關(guān)系可以用公式（7）進(jìn)行擬合［10］。

圖3 典型鐵磁材料的感應(yīng)電壓曲線(xiàn)

式中：A、τg和td是待定的與系統(tǒng)參數(shù)、被測(cè)試件參數(shù)和提離高度有關(guān)的物理量，系統(tǒng)參數(shù)包括激勵(lì)電流幅度、激勵(lì)與檢測(cè)線(xiàn)圈尺寸和匝數(shù)等，被測(cè)試件參數(shù)包括厚度、電導(dǎo)率和電容率等。式中的τ為特征衰減時(shí)間。當(dāng)試件為無(wú)限大平板時(shí)，τ與試件厚度的關(guān)系為：

根據(jù)上述理論，對(duì)于給定的系統(tǒng)參數(shù)和試件參數(shù)，通過(guò)式（6）可以在理論上計(jì)算出感應(yīng)電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律.若系統(tǒng)和試件參數(shù)未知，則可通過(guò)試驗(yàn)測(cè)量出感應(yīng)電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律。最后在已知感應(yīng)電壓曲線(xiàn)的基礎(chǔ)上用式（7）擬合出特征衰減時(shí)間τ。

當(dāng)被測(cè)試件比探頭大得多且探頭遠(yuǎn)離試件的邊緣時(shí)，可以把試件近似看成無(wú)限大平板，上述方法求出的τ滿(mǎn)足式（8）成立的條件。脈沖渦流測(cè)厚儀器正是根據(jù)這一原理制成的，如荷蘭RTD－INCOTEST 公司生產(chǎn)的脈沖渦流檢測(cè)儀。用此儀器檢測(cè)時(shí)先測(cè)量出感應(yīng)電壓的特征衰減曲線(xiàn)，再用式（7）擬合出特征衰減時(shí)間τ，然后在μr和σ已知的情況下通過(guò)式（8）獲得被測(cè)試件的厚度。由于通常情況下μr和σ不容易獲得，為此一般的做法是先測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)厚度為d0的同種材料的試件，確定其特征衰減時(shí)間τ0，然后再根據(jù)被測(cè)區(qū)域的特征衰減時(shí)間，得到測(cè)量區(qū)域的厚度值。

具體公式為：

在不知道標(biāo)準(zhǔn)被測(cè)試件厚度時(shí)，也可以用二者的相對(duì)值表示，即

當(dāng)探頭處于被測(cè)試件的邊緣時(shí)，被測(cè)試件不能被認(rèn)為是無(wú)窮大的平板，以無(wú)窮大平板假設(shè)為基礎(chǔ)的測(cè)厚儀器測(cè)量出的厚度和實(shí)際的厚度必然會(huì)存在著差別，為此主要對(duì)由于邊緣效應(yīng)引起的測(cè)量誤差的變化規(guī)律進(jìn)行分析。

2 邊緣效應(yīng)對(duì)測(cè)厚結(jié)果的影響

為了分析探頭處于被測(cè)試件邊緣時(shí)測(cè)量結(jié)果所受的影響，分別使用試驗(yàn)測(cè)量和數(shù)值仿真的方法進(jìn)行研究。試驗(yàn)中使用的測(cè)量?jī)x器是荷蘭RTD－INCOTEST 公司生產(chǎn)的脈沖渦流檢測(cè)儀，被測(cè)試件是三塊500mm×500mm 的方形低碳合金鋼板，厚度分別為10.5，20.3，30.5 mm。數(shù)值仿真中探頭參數(shù)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所用探頭確定的，具體為：激勵(lì)線(xiàn)圈內(nèi)外半徑分別為20和25 mm，匝數(shù)為400，檢測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)外半徑分別為25和30mm，匝數(shù)為1 280，兩線(xiàn)圈的高度都為20mm。

2.1 無(wú)提離測(cè)量時(shí)的邊緣效應(yīng)

測(cè)量時(shí)探頭底部直接與試件表面接觸，為無(wú)提離測(cè)量。無(wú)提離測(cè)量情況下探頭位于被測(cè)鋼板試件邊緣時(shí)分為兩種情況，一種是放在試件的角落邊，另一種情況是放在試件邊緣的中間位置。

為試驗(yàn)無(wú)提離測(cè)量時(shí)的邊緣效應(yīng)，先對(duì)探頭位于鋼板試件厚度不同的邊緣時(shí)脈沖渦流檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值仿真。采用如下的步驟：①按本節(jié)提到的激勵(lì)線(xiàn)圈和檢測(cè)線(xiàn)圈的尺寸，并設(shè)500mm×500mm方形低碳合金鋼板的厚度分別為6，7，8，…，29，30mm，然后讓探頭分別處于鋼板試件的角上和鋼板試件邊緣的中間位置，最后用COMSOL Multiphysics軟件建模，并求解不同情況下方程（1）的解，得到電磁場(chǎng)的矢勢(shì)A（ti）；②通過(guò)式（6）求出檢測(cè)線(xiàn)圈上的感應(yīng)電壓V隨時(shí)間t的變化關(guān)系（感應(yīng)電壓曲線(xiàn)）；③用式（7）對(duì)感應(yīng)電壓曲線(xiàn)進(jìn)行擬合，得到特征衰減時(shí)間τ；④根據(jù)μ0 ＝4π×10－7NA－2，μr＝326和σ＝1.86×106Sm－1，再用式（8）求出試件的厚度，這一厚度就是仿真得到的測(cè)量厚度。

其次，用RTD－INCOTEST 公司生產(chǎn)的脈沖渦流檢 測(cè) 儀 對(duì) 三 塊 厚 度 分 別 為10.5，20.3 和30.5mm、大小都為500mm×500mm 的方形低碳合金鋼板試件進(jìn)行厚度測(cè)量。在角區(qū)測(cè)得的厚度分別為：10.0，18.5和25.8mm；在邊緣的中間位置測(cè)得的厚度分別為：10.1，19.5和27.9mm。

最后為了便于比較，繪出仿真測(cè)量厚度、試驗(yàn)測(cè)量厚度和試件的實(shí)際厚度之間的關(guān)系，結(jié)果如圖4所示。其中實(shí)線(xiàn)是探頭放在試件邊角區(qū)域的仿真結(jié)果，虛線(xiàn)是試件邊緣中間位置的仿真結(jié)果；“○”表示探頭放在試件角區(qū)時(shí)脈沖渦流檢測(cè)儀的測(cè)量結(jié)果，“□”表示探頭放在試件一般邊緣上的測(cè)量結(jié)果。

從圖4可以看出：數(shù)值仿真和試驗(yàn)測(cè)量的一致性很好，兩者都得出角區(qū)和一般邊緣的測(cè)量厚度比實(shí)際厚度要小，且隨著試件厚度的增大與實(shí)際厚度的相對(duì)誤差也越來(lái)越大，角區(qū)的測(cè)量誤差約為一般邊緣誤差的兩倍，如圖5所示，圖中的實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)分別表示角區(qū)和一般邊緣區(qū)域的仿真測(cè)量厚度和實(shí)際厚度的相對(duì)誤差。為了了解誤差產(chǎn)生的原因，觀察圖6中試件厚度為20.3mm，探頭分別處于試件中心（實(shí)線(xiàn)）、一般邊緣（虛線(xiàn)）和角區(qū)（點(diǎn)線(xiàn)）時(shí)，檢測(cè)線(xiàn)圈上的感應(yīng)電壓曲線(xiàn)。從此圖可以看出：探頭處于試件中心時(shí)，曲線(xiàn)最高，探頭處于試件角區(qū)時(shí)，曲線(xiàn)最低。這主要是因?yàn)樘筋^處于試件的角區(qū)時(shí)，渦流不但從試件的底部衰減，還可從它的兩個(gè)邊緣衰減，因此在檢測(cè)線(xiàn)圈上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓衰減較快，最終擬合出的試件的厚度也較小，造成的測(cè)量誤差就比較大。

至于誤差隨厚度變大的原因可以從圖7明顯地看出，此圖表示探頭處于兩種厚度（10和30mm）試件中心和角上時(shí)的感應(yīng)電壓曲線(xiàn)，其中實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)是探頭處于厚度為10mm 的試件中心和角上兩種情況下的感應(yīng)電壓曲線(xiàn)，點(diǎn)線(xiàn)和點(diǎn)劃線(xiàn)是探頭處于厚度為30mm 的試件中心和角上兩種情況下的感應(yīng)電壓曲線(xiàn)。從此圖可以看出：試件越厚，探頭在中心和角上兩種情況下的感應(yīng)電壓曲線(xiàn)的差別也越大.這主要是因?yàn)樵嚰胶瘢瑴u流從試件邊緣的衰減就越容易，感應(yīng)電壓的衰減也越快，最終得到的與試件實(shí)際厚度的差別也越大。

2.2 提離對(duì)邊緣測(cè)量的影響

為了分析提離對(duì)邊緣效應(yīng)的影響，按照2.1的步驟，分別仿真和試驗(yàn)測(cè)量了探頭處于厚度為10.5和20.3mm 兩塊方形鋼板的角區(qū)，提離高度不同時(shí)的測(cè)量厚度，得到的結(jié)果如表2所示。

表2 提離高度不同時(shí)的仿真和實(shí)驗(yàn)測(cè)量厚度 mm

繪制了仿真和試驗(yàn)測(cè)量厚度隨提離高度變化圖，結(jié)果如圖8所示。其中實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)表示仿真數(shù)值，而“○”和“□”表示脈沖渦流檢測(cè)儀的測(cè)量值。從此圖可以看出：數(shù)值仿真和實(shí)際測(cè)量的結(jié)果基本一致，都是隨著提離高度的增大，測(cè)量厚度基本上線(xiàn)性減小。且試件的厚度越大，提離對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響就越明顯。之所以會(huì)有這樣的現(xiàn)象，是因?yàn)樘犭x高度較大時(shí)，激勵(lì)線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)在試件中的范圍也大，渦流存在的區(qū)域就較大，渦流就更容易從試件的邊緣衰減，從而使感應(yīng)電壓的曲線(xiàn)下降更加快速，最終使得測(cè)厚的結(jié)果變小。

2.3 消除邊緣測(cè)量誤差的修正公式

從2.1和2.2的結(jié)果可以看出：仿真得到的測(cè)量厚度與實(shí)驗(yàn)得到的測(cè)量厚度基本上是一致的，這說(shuō)明使用的仿真方法是正確的，因此可以把仿真結(jié)果當(dāng)成試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果，來(lái)彌補(bǔ)試驗(yàn)中試件種類(lèi)不足的問(wèn)題。

為了得到消除邊緣測(cè)量誤差的修正公式，先通過(guò)數(shù)值仿真得到試件厚度和提離高度不同時(shí)的測(cè)量厚度。當(dāng)探頭分別處于角區(qū)和試件邊緣的中間位置，實(shí)際厚度d和提離高度h不同時(shí)試件的測(cè)量厚度dm分別如表3和表4所示。

表3 探頭處于角區(qū)時(shí)的測(cè)量厚度 mm

表4 探頭位于試件邊緣的中間位置的測(cè)量厚度 mm

根據(jù)表3的數(shù)據(jù)，使用Matlab軟件，通過(guò)多項(xiàng)式擬合得到dm隨h和d的變化關(guān)系為：

若給出dm和h的數(shù)值，求解上式，可得到d的值。利用d值隨dm和h值的關(guān)系，再通過(guò)多項(xiàng)式擬合，最終得到探頭處于角區(qū)時(shí)d與dm和h關(guān)系為：

同理，利用表4，通過(guò)多項(xiàng)式擬合得到dm隨h和d的變化關(guān)系為：

通過(guò)上式，又可以進(jìn)一步得到探頭處于遠(yuǎn)離角區(qū)的一般邊緣時(shí)d與dm和h關(guān)系為：

公式（10）和（12）即為消除邊緣測(cè)量誤差的修正公式。在實(shí)際操作中，試件的實(shí)際厚度d是需要測(cè)量的，而儀器的測(cè)量結(jié)果dm又有誤差，但可以把dm和相應(yīng)的提離高度值h，代入公式（10）或（12），就可得到試件的實(shí)際厚度d，這樣就達(dá)到了消除邊緣測(cè)量誤差的目的。應(yīng)該注意的是：以上兩個(gè)擬合公式中dm和h的范圍分別為7～30mm，0～30mm。

3 結(jié)論

脈沖渦流測(cè)厚可以檢測(cè)鐵磁材料的受腐蝕程度，然而脈沖渦流檢測(cè)儀的測(cè)量原理是建立在被測(cè)試件比探頭大得多且探頭遠(yuǎn)離邊緣的基礎(chǔ)之上的。當(dāng)探頭處于試件的邊緣時(shí)，測(cè)量結(jié)果會(huì)受到影響。在脈沖渦流檢測(cè)原理的基礎(chǔ)上，通過(guò)數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)測(cè)量分析了探頭處于邊緣不同位置時(shí)，試件厚度和提離高度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。試驗(yàn)表明：探頭處于試件的邊緣時(shí)，測(cè)量厚度總比試件的實(shí)際厚度?。辉嚰穸群吞犭x高度越大，測(cè)厚的誤差也越大；探頭處于試件角區(qū)比處于遠(yuǎn)離角區(qū)的一般邊緣，測(cè)量誤差要大一倍左右。為了減少邊緣效應(yīng)引起的測(cè)量誤差，最后給出探頭處于角區(qū)和一般邊緣時(shí)，用測(cè)量厚度和提離高度計(jì)算試件實(shí)際厚度的擬合公式。相信這些結(jié)果會(huì)對(duì)脈沖渦流的實(shí)際檢測(cè)有一定指導(dǎo)意義。

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