电磁成像金属探伤传感结构激励模式的仿真研究.pdf

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1、第31卷第7期机电工程Vo1．31No．72014年7月JournalofMechanical＆ElectricalEngineeringJu1．2014DOI：10．3969／j．issn．1001—4551．2014．07．003电磁成像金属探伤传感结构激励模式的仿真研究米李玉川，何敏(上海海事大学电气自动化系，上海201306)摘要：针对电磁成像金属探伤传感系统的激励模式的选择问题，对电磁金属探伤传感系统的3种主要的激励模式一单激励模式、相邻激励模式、相对激励模式进行了研究，并对后两种激励模式在不同的激励

2、信号方向下进行了对比研究，提出了一种基于AnsoftMaxwell电磁仿真软件对八线圈的传感结构以及被测金属板进行建模的方法，在3种不同激励模式下，分别求解出八线圈传感结构检测端的感应电压信号，并进行了比较和分析。仿真结果表明，在电磁成像金属探伤传感系统中，以正弦电压信号为激励信号，当采用激励信号同方向的相对激励模式，则系统激励电磁场范围最大，检测到的感应电压信号幅值最明显，传感器灵敏度也最强。该仿真分析以及结果对实际电磁成像金属探伤传感系统的设计以及图像重建算法的开发都具有指导意义。关键词：电磁探伤；ANSO

3、FT；传感结构；激励模式中图分类号：TH878；TM55；TP206+．1文献标志码：A文章编号：1001—4551(2014)07—0828—05SimulationresearchofexcitationmodeonmetaldetectionsensorstructureforelectromagneticimagingLIYu—chuan，HEMin(SchoolofLogisticsEngineering，ShanghaiMaritimeUniversity，Shanghai201306，China)

4、Abstract：Aimingatthechoiceofexcitationmodeinmetaldetectionsensorsystemofelectromagneticimaging，threemainexcitationmodes：singleexcitationmode，adjacentexcitationmode，relativeexcitationmodewerestudiedinmetaldetectionsensorsystemofelectromagneticimaging，andthefo

5、llowingtwokindsofexcitationmodesunderdiferentexcitationsignaldirectionswerestudiedcomparatively，asolutionofmodelingforthesensingstructureofeightcoilsandsheetmetalundertestbasedonelectromagneticsimulationsoftwareAnsofiMaxwellwasproposed，inthreedifferentexcita

6、tionmodes，theinducedvoltagesignalsineightcoilsensorstructureweresolvedoutrespectively，com—paredandanalyzed；Theresultsindicatethatwhenthesinevoltagesignalisusedasexcitationsignalandrelativeexcitationmodehastheex—citationsignalofthesamedirectioninmetaldetectio

7、nsensorsystemofelectromagneticimaging，thesystemexcitationelectromagneticfieldhasawidestrange，theinducedvoltagesignalsshowsthelargestamplitude，andthesensorsensitivityisthestrongest．Thesimulationanaly—sishassignificancetothedesignandconstructionofactualelectro

8、magneticimagingbasedmetalflawdetectionsystemandthedevelopmentofimagereconstructionalgorithm．Keywords：electromagneticimaging；ANSOFI'；sensingstructure；excitationmode种基于电磁感应原理的新型计算机成像技术，它可以0引言同时获取被