金属板材厚度涡流检测仿真与实验

王 悦， 王壮壮， 吴 涛， 吴啟菡， 范孟豹

(中国矿业大学 机电工程学院，江苏 徐州 221116)



金属板材厚度涡流检测仿真与实验

王 悦， 王壮壮， 吴 涛， 吴啟菡， 范孟豹

(中国矿业大学 机电工程学院，江苏 徐州 221116)

为实现对金属板材的产品质量进行准确快速的检测，利用有限元法建立了电涡流测厚系统的理论模型。仿真研究了金属板材的厚度变化对探头电感值的影响规律。经分析发现，在同一频率下探头电感值随着金属板材厚度的增加而减小,可运用建立的试验系统进行实验研究。结果表明，实验与仿真结论一致。通过拟合并分析实验结果发现，测量精度在5%以内。

电涡流检测； 仿真； 厚度测量； 最小二乘法

0 引 言

金属板材厚度是产品质量、设备服役状态的重要参数，因此准确、快速测量金属板材厚度至关重要[1-5]。射线法存在防护放射源问题，设备昂贵，且对人体有害[6]；超声法需要对试件进行表面进行光洁处理，必须使用耦合剂[7]。基于法拉第电磁感应原理的电涡流法具有灵敏度高、造价低以及可用于高温、薄管、细线和内空表面等其它检测方法难以进行检测的特殊场合等优点，在金属板材厚度检测中应用非常广泛[8-9]。

任吉林等[10]基于涡流法对碳纤维复合材料涂层厚度的测量进行了研究；武新军等[11]以厚壁磁性材料为对象，研究了基于晚期信号斜率的脉冲涡流测厚方法；雷银照等[12]通过实验数据分析，建立激励频率范围内若干频率点处线圈散射场阻抗测量值与三层导电不导磁平板结构所有分层厚度及电导率的定性关系；……