基于电涡流效应的金属板厚度测量系统

蓝 奇 陆玉穗 黄国涵 蓝荪荣 秦明文

（广西民族大学，南宁 530006）

电涡流传感器具有非接触式测量、灵敏度高、频响特性好、结构尺寸小、安装方便、结构简单等特点，常用于测厚技术上[1]。近年来，涡流测厚仪向微型、智能、多功能、高精度、实用化的方向进一步发展，测量分辨率可达0.1µm，精度可达到1%，但成本较高。金属板材厚度是工业生产和工程研究中必须精确测量的物理量，常用涡流法进行检测，但由于电涡流传感器探头线圈提取出来的信号比较微弱，如何在强噪声干扰下，有效地提取涡流响应信号是涡流无损检测技术研究的重点[2]。

1 电涡流传感器的工作原理

1.1 涡流效应

电涡流传感器是在电磁场理论的基础上工作的。从结构上来看，电涡流传感器就是一个线圈，在线圈内通以交流电，则在线圈周围产生交变磁场。金属导体置于变化的磁场中，导体内就会产生感应电流，这种电流像水中漩涡那样在导体内转圈，所以称为电涡流，这种现象称为电涡流效应[3]。

1.2 低频透射式涡流传感器测厚原理

低频透射式祸流传感器工作原理如图1所示。接收线圈L2是两个绕于绝缘骨架上的线圈，分别位于被测材料M的上、下方。由振荡器产生的音频电压M加到L1的两端后，线圈中即流过一个同频率的交流电流，并在其周围产生一个交变磁场。该交变磁场有以下两种情况。

一是两线圈之间不存在被测材料M：如果两线圈之间不存在被测材料M，L1的磁场就能直接贯穿L2，L2的两端会感生出一交变电势E。……