飞机多层结构蒙皮涡流检测探头设计研究

D0为线圈平均半径。由此得出探头参数如下表。

表1涡流探头参数

线圈匝数 线圈内半径 线圈外半径 线圈电感 100 2.5mm 4mm 3mH 线圈电阻 绕制铜线直径 磁芯材料 磁芯直径 10Ω 0.15mm 锰钢 2.5mm 3 试验

模拟某型飞机蒙皮多层结构，制作检测对比试块，三层铝合金厚度均为0.5mm。在第一层下表面分别制作3个圆形区域，厚度均为0.2mm，直径分别为4mm、6mm、8mm，如图3。探头放置于第一层上表面进行检测，阻抗图如下，如图4所示。

123第1层第2层第3层

图3 飞机蒙皮多层结构对比试块模型图

321≈PA<〉+≈≈MY?dB频率200KHz

图4 检测阻抗图

Figure 4 The Impedance Chart of Testing Result

4 结论

本文根据飞机蒙皮多层结构特点，提出了涡流放置式探头的一种设计方法。仿真分析了探头参数（半径、高度）变化对探头阻抗变化的影响规律，为检测探头设计提供依据；为了提高检测灵敏度，应适当减小线圈半径，增加线圈高度；通过分析趋肤效应，得出了探头激励频率应该低一些以增大涡流渗透深度；通过缠绕磁芯，聚焦磁场，综合分析得出了探头的各项参数。通过实际试验，可以得出本文理论分析正确，探头设计方法可行的结论。

参考文献:

[1] 李家伟，陈积慰.无损检测手册.北京:机械出版社，2002年

[2] 郑建才.电涡流检测技术在多层厚度检测中的应用研究.【硕士学位论文]，浙江大学，2003年1月 [3] 徐可北，周俊华.涡流检测「M].北京:机械工业出版社，2004

[4] 黄平捷.多层导电结构厚度与缺陷电涡流检测若干关键技术研究「D].「博士学位论文]，浙江大学，2004年6月

[5] L.Q.Li，K.Tsukada，K.Hanasaki，et al. Fusion of multi-frequency eddy current signals by using wavelet analysis method [J]. Proceedings of the Fifth International Conference on Information Fusion，2002:108-113