不锈钢管道均匀电磁场内检测探头设计和试验研究

针对传统的均匀电磁场检测探头不适用于管道内检测的不足,设计一种赫姆霍兹线圈式不锈钢管道内检测探头并搭建试验系统。通过有限元软件COMSOL建立轴向裂纹的不锈钢管道均匀电磁场内检测有限元模型,探究不锈钢管道内电磁场的分布和变化规律,提取特征信号B_z和B_r,分析裂纹的长度和深度对特征信号的影响。根据仿真结果和管道内检测的特点,设计赫姆霍兹线圈式管道内检测探头,搭建不锈钢管道内检测试验系统,并进行试验测试。结果表明:管道内表面的裂纹会引起均匀电磁场的扰动;特征信号B_z的畸变量包含裂纹的深度信息,B_r的波峰波谷间距包含裂纹的长度信息;检测系统可以实现不锈钢管道内表面轴向裂纹的全周向扫查。