双频交流电磁场提离抑制算法

赵建超，李 伟，袁新安，赵建明，蒋维宇，尚亚期，邵鑫宇，刘 杰

(1.中国石油大学(华东) 海洋油气装备与安全技术研究中心，青岛 266580；2.中国核动力研究设计院，成都 610213)

图1 交流电磁场检测技术原理示意

涡流检测技术的激励频率较高，传统阻抗分析方法很容易受到结构表面铆钉等提离因素的干扰，造成缺陷的误判和漏检。交流电磁场检测技术是一种新兴的电磁无损检测技术，是目前结构表面缺陷的有效检测方法[1]，具有非接触检测、数学模型精确及定量精度高等优势。交流电磁场检测技术原理如图1所示，激励线圈中加载正弦交流电时，试件表面感应出交变电流，当遇到缺陷时，由于空气与工件电阻率不同，交变电流发生畸变，进而引起空间磁场的畸变，通过磁场传感器测量畸变的磁场信号，就可获取缺陷特征[2-4]。笔者基于交流电磁场检测原理，引入了双频激励技术，构建了双频交流电磁场检测系统，提出双频提离抑制算法，在不影响缺陷检出的情况下，有效去除了由提离抖动引起的干扰信号。

1 双频交流电磁场检测系统

1.1 检测探头

图2 检测探头结构示意及实物

检测探头的作用是为了在试件表面激发均匀的电流以及检测畸变的磁场信号，设计的检测探头主要由激励线圈、检测传感器、信号处理模块、U型磁芯及壳体等组成(见图2)。激励线圈采用0.15 mm的铜线均匀缠绕在U型锰锌铁氧体磁芯上，匝数为500匝，用于在试件表面产生均匀的磁场；检测传感器为隧道磁阻(TMR)磁场传感器，具有功耗低、线性范围大、灵敏度高和尺寸小等特点[4]，其安装在U型磁芯底部中心，提离高度为1 mm；……