管道缺陷宽度对涡流检测信号影响的仿真研究

张路根，胡 智，葛建明，刘伟成，汤新文，宋 凯

（1.江西省锅炉压力容器检验检测研究院，南昌 330029；2.无损检测技术教育部重点实验室（南昌航空大学），南昌 330063）

0 引言

涡流检测具有检测灵敏度高、速度快、易于自动化等优点，因而广泛应用于各种金属材料的检测，如核电厂蒸汽发生器管道、飞机轮毂和高强度螺栓等［1-4］。在对铝、不锈钢等非铁磁性管道实施检测时，导体中的缺陷影响了涡流的强度和分布，进而导致检测线圈的阻抗发生变化，研究结果表明，缺陷的深度和与检测信号的相位呈现一定的规律，可以定量表征缺陷［5-7］。然而实际工件的缺陷千差万别，它们固然在深度上不同，在宽度上也大相径庭，因而值得研究的是，缺陷的宽度是否对检测信号的幅值或相位有影响，是否会干扰人们对内外缺陷的判别，这对缺陷的定量评价有重要的意义。

目前对涡流检测缺陷深度的定量评定研究较多，如Theodoulidis等［8］改进了含窄裂纹的边界元模型，提高了收敛速度，并与试验结果相吻合；况旭冉［9］发现深度分别为 0.10、0.15、0.20 mm 的裂纹的信号相位难以分辨，提出利用幅值将深度差异为0.05 mm的裂纹区分开；对于不同直径的通孔缺陷，曹刚等［10］和杨宝初［11］解释了孔径变化会导致信号相位差异的原因，提出了综合信号的相位和幅值方能进行合理的评价，并未关注裂纹宽度对信号的影响。黄振华［12］初步仿真分析了管道缺陷深度和宽度引起信号的变化，对涡流探头进行了优化，但裂纹尺寸规格范围较小，计算结果尚不完善。……