宽带激励下的低频电磁检测技术

焦敬品，梁文圆，李光海，吴 斌，何存富

(北京工业大学 机械工程与应用电子技术学院，北京 100124)

低频电磁检测技术是一种基于交流漏磁与涡流检测原理的快速电磁无损检测技术[1-4]。低频电磁检测技术因具有检测频率低、受趋肤效应影响较小、检测设备体积小、扫查灵活以及检测信号丰富等优点而被广泛使用[5-6]。SINGH等[7-8]利用低频电磁检测信号的幅值特征参量，实现了铁磁性管道中轴向和径向人工刻槽与磨损缺陷的定量表征。JINGPIN等[9]研究了在交流正弦励磁场条件下，电磁检测信号的幅值和相位两种特征参量对不同深度上、下表面缺陷的检测能力。结果表明，相位特征参量对下表面的缺陷更为敏感。HOSSEINI等[10]利用检测信号中的阻抗实现了多层板结构中埋藏缺陷的有效检测及分类。综上所述，国内外研究学者就低频电磁检测技术开展了卓有成效的研究，但上述检测方法对被测试件表面及近表面缺陷较为敏感[11]，对构件中埋藏缺陷的检测能力有限。

针对铁磁性构件内部埋藏缺陷检测的问题，笔者开展了宽频激励下的低频电磁检测试验。通过数值仿真，研究了励磁信号频带对低频电磁场分布的影响。在此基础上，提出了一种基于宽带励磁响应对应欧式距离的低频电磁缺陷表征方法，并将其应用于铁磁性构件的内部埋藏缺陷检测。

1 宽带激励下低频电磁检测技术

1.1 低频电磁场数值仿真

在COMSOL有限元仿真软件中，选用AC/DC(交流/直流)模块中的电磁场，建立低频电磁检测三维简化模型(见图1)。……