基于有限元仿真的新型涡流探头的设计及应用

摘要

随着工业迅猛发展，涡流检测技术也有着较快的发展，它不仅可以检测金属材料的腐蚀、裂纹和其他缺陷，还可以进行无损评价。压力管道大面积运用于石油化工行业，管道内裂纹、腐蚀是石油化工设备中常见的典型缺陷，其进一步发展就会产生很大的安全隐患，带来不可估计的损失。差动式涡流线圈互感包含着各种检测缺陷信息,为了能从中提取缺陷特征进行定量分析,使线圈互感由干扰因素转变为有用信息,笔者利用ANSYS Workbench软件建立符合实际检测情况的三维涡流场-电路耦合有限元模型,从外部电路电阻节点分时分步提取检测线圈感应电压,通过软件处理,绘制云图及曲线分布图,对裂纹长度、位置的定量化进行了分析研究.笔者通过模拟指导与理论经验相结合,依据有限元模型设计了新型探头,探头结合能原地旋转水平伸缩的探头辅助设备以达到检测自动化,且上述创新将有利于新型探头的检测准确性.研究表明,ANSYS模拟结合经验设计,经过对比试验表明此方法符合实际,且新型探头实际应用效果良好.