铝合金质量双频涡流检测仪的研制

　　涡流检测技术是目前铝合金质量检测应用较为广泛的方法.在涡流检测技术中引进阻抗分析法(或称相位分析法)对电磁信号进行分析，利用相敏技术鉴别各种影响效应，无疑是涡流检测发展史上的一个重要贡献.但是，传统的阻抗分析法都是采用单频率鉴相技术，最多只能鉴别被检试件中的两个参数，即只能抑制一个干扰因素的影响.要在涡流检测中鉴别更多的参数，则需要增加鉴别信号，采用多个频率同时工作的方法进行涡流检测，以便增加更多的试验参数和试验变量，抑制多种干扰因素的影响，提高检测的灵敏度和可靠性.WFL双频涡流检测仪的检测，就是基于这一思路展开的，并取得了较好的应用效果.

　　1 多频涡流检测的基本原理

　　多频涡流检测是同时采用多个频率组合进行的多参数检测，可以获取更多的制件信息.因此可根据制件所需检测的作用参数和所要排除的干扰信号，适当选取多个频率组合的电流去激励检测线圈，然后对受作用参数调制后，输出信号按多个检测通道加以放大，分别进行解调，并把解调信号的各个分量以指定的方式组合起来，综合分析处理便可达到检测目的.

　　2铝合金质量双频涡流检测仪的工作原理

　　当不同的铝合金试件通过载有两个频率组合的交流电流检测线圈时，由于线圈磁场的作用，试件中会感生出涡流(对于非铁磁性材料的铝合金来说，其相对磁导率踌“1，故主要影响因素为涡流).仪器原理框图见图1.涡流的大小，相位及流动形式主要受试样的导电性能(电导率)、试样的几何尺寸、激励电流、频率以及线圈与试样的距离、藕合系数等因素的影响.当试样的几何尺寸，振荡器l和振荡器2的激励电流、激励频率及试样在探头中的位置一定时，其主要影响因素为电导率，而不同的铝合金试件(材质、硬度、时效状态等不同)，其电导率就不相同，因而感生的涡流大小，相位及流动形式也随之不同.涡流的反作用磁场又能引起检测线圈的阻抗发生相应的变化(包括幅值和相位信息).双频涡流仪通过带通滤波器l和滤波器2将两个激励频率下各自线圈阻抗变化信号分离，并利用相干检测原理，利用开关式和门电路式相敏检波器分别检出各自频率下的线圈阻抗(幅值和相位)变化，从而形成四通道的解调信号C、，cZ，C3，G，再通过转换电路(电位器组合法)建立起待检测因素(硬度、材质等变化)同仪器指示值之间的对应关系，从而达到检测目的.通过选择合适的探头、激励频率、电流组合和相位参数及转换电路处理方法，就可找到最佳的检测结果.

　　3激励频率的选择及主要电路的实现