磁芯探头涡流检测信号数值模拟方法研究

摘要:
提出了一种基于退磁场理论的磁芯探头涡流检测信号简化数值模拟方法,基于已有FEM-BEM涡流检测数值方法开发了计算程序,通过与商用软件比较验证了其有效性。首先,分析了磁芯磁化过程中内部退磁场的特点,提出了磁芯退磁场和磁化场的计算方法; 其次,提出了磁芯线圈激励磁场计算方法,考虑了激励线圈传导电流和磁芯等效磁流,利用磁流环电流模型和毕奥萨法尔定律进行激励磁场计算; 最后,采用和激励磁场计算类似的思路进行了检测信号分析,即用感生涡流二次磁场替代激励线圈磁场来计算检测线圈磁芯的退磁场和磁化场,并基于磁芯内部磁通变化计算检测电压信号。基于所提理论,本研究在已有FEM-BEM混合法涡流检测数值模拟软件的基础上,开发了可考虑磁芯影响的涡流检测数值计算程序。对于不同参数条件下的磁芯探头涡流检测问题,本研究方法与全域有限元商用软件计算结果一致,但本研究方法原理更为直观,验证了方法和程序的有效性。