Цилиндрический вихретоковый датчик с миниатюрными магнетометрами для контроля разнонаправленных прорезей в стальных изделиях

Выявление параметров распространения трещин, например, их направления и глубины, является одним из важных аспектов в обеспечении безопасности и надежности стальных конструкций. В данном исследовании представлена разработка датчика для возбуждения круговых вихревых токов с использованием планарного дифференциального миниатюрного магнетометра для обнаружения вертикальных и горизонтальных прорезей. В датчике реализована методика возбуждения круговых вихревых токов, которая приводит к возникновению разнонаправленных вихревых токов в пластине из мягкой стали, а также используется схема для измерения тангенциального магнитного отклика. Рабочие параметры разработанного зонда были определены на основе линейного и двухмерного сканирования магнитного отклика, вызванного индуцированными вихревыми токами в образцах из низкоуглеродистой стали с различной ориентацией и глубиной искусственных прорезей. Результаты показали, что при различных ориентациях прорезей с помощью разработанного зонда была получена корреляция сигнала с глубиной прорези. Вертикальные и горизонтальные прорези можно было визуализировать по распределению магнитного поля, когда дифференциальная мнимая компонента имела лучшую чувствительность к обнаружению вертикальных прорезей, представленных измеренными сигналами от пика до пика. Контроль разнонаправленных прорезей показал, что ориентацию прорези можно оценить по картам магнитного отклика с пределом обнаружения 5 мм по длине прорези и 0,5 мм по ширине прорези соответственно.

прорезь, дефект, магнетометр, вихревые токи, низкоуглеродистая сталь