在介绍了交变磁场测量原理的基础上,分析并给出了交变磁场测量法的数学和理论模型,对缺陷模型进行了详尽的分析.为了实现交变磁场测量法,提出了类匀强场的概念并对其进行了论证.分析了用复合矩形激励线圈产生类匀强场的方法和理论基础.最后通过ANSYS有限元仿真技术对在该复合线圈激励下,工件表层感应电场及其相位,以及工件周围感应磁场进行了分析,验证了试验模型的正确性.

在涡流检测中实现缺陷定量评估具有重要意义.通常涡流检测是利用线圈阻抗变化来实现缺陷检测,分析受缺陷扰动的磁场量B的分布变化,比传统的涡流检测方法更有利于实现缺陷定量评估.利用有限元方法,对有裂纹的金属平板的空间磁场进行了数值仿真.仿真结果证实可通过分析磁场量B的变化来实现缺陷定量评估,并得到了缺陷的长度、深度与平板表面的磁场分量之间的量值关系.对平板裂纹的定量评估提供了理论上的依据.

脉冲涡流是近几年发展起来的一种无损检测技术.与传统涡流不同,脉冲涡流用一个脉冲电流来激励线圈,对检测探头感应的时域瞬态响应信号进行分析,选用信号的峰值、过零时间和峰值时间来对裂纹进行定量检测.对表面和近表面裂纹的长度和深度进行了定量检测,提出了辨别表面和近表面裂纹的公式.试验证实,脉冲涡流只需一次扫描就可对被测试件上不同深度的裂纹实现定量检测,因此具有广阔的应用前景.