第30卷第10期 2017年10月
传感技术学报
CHINESE JOURNAL OF SENSORS AND ACTUATORS
Research on RemoteField EddyCurrent Technique
Applied to InspectRivetedStructure
YANGBinfeng,XUJunmin,WANGXiaofeng,CAOHaixia( School of Information and Navigation ,Air Farce Engineering U/nixersity , Xr'an 710077, China. )
Vol.30No.10 Oct.2017
Abstract: The detection and evaluation of defects in aircraft fuselage riveted structure is one of the most difficult problem in the field of nondestructive testing. Remote field eddy current testing is not limited by the skin effect and e s oaoad na pa p aorom s aed aap a aaap r asn e chieved in the non-magnetic metal plate after designing the excitating coil of the probe with multilayer shielding structure. The probe can be used to detect defects in riveted structure by rotary scanning method. Simulation results show that the phase has a minimal value as the detection coil is just at the top of the defect, and there is a linear re-lationship between the phase and the depth of the defect. Research result verifies the feasibility of remote field eddy current testing in riveted structures.
Key words : remote field eddy current;riveted structure; probe design; quantitative detection
EEACC:7230
doi:10.3969/j.issn.10041699.2017.10.007
飞机铆接结构缺陷的远场涡流检测技术研究
杨宾峰*，胥俊敏，王晓锋，曹海霞（空军工程大学信息与导航学院，西安710077）
摘要：飞机机身铆接结构中缺陷的检测评估是目前航空和无损检测领域中的研究难点。远场涡流检测技术因其不受集肤效应的限制从而可以实现对大厚度构件的检测。设计了一种激励线圈带多层屏蔽结构的传感器模型，在非磁性金属平板构件上实现了远场涡流现象。采用旋转式扫描的检测方法对铆接结构中缺陷进行检测，结果表明，检测线圈在经过缺陷正上方时其相位出现极小值，并且该极小值与缺陷深度之间存在线性关系，从而验证了将远场涡流检测技术应用于铆接结构中缺陷检测的可行性。
关键词：远场涡流；铆接结构：传感器设计；定量检测
中图分类号：TG115.28
文献标识码：A
由于特殊的工作环境，机身铆接结构会承受巨
大的应力，因此极易在其结构内部产生被劳裂纹，从而给飞行安全带来严重的隐患。如何实现对铆接结构中缺陷的检测，是无损检测领域中面临的难点问题。传统的无损检测技术难以从飞机结构外部检测到其内部缺陷，超声检测无法穿透多层结构，声发射技术检测信号易受干扰[2)。基于GMR的无损检测方法精度高，但是仪器成本昂贵[3)。传统的涡流检测，包含脉冲涡流检测技术均不可避免地受到集肤效应的影响[4-5]，限制了其对深层缺陷的检测能力。漏磁技术只用来检测铁磁性材料[6]，难以检测飞机结构中的非磁性构件。
文章编号：1004-1699(2017)10-1493-04
远场涡流检测技术不受集肤深度的限制，对内外瞻缺陷具有相同的检测灵敏度，在铁磁性管道裂纹缺陷的检测中有着广泛的应用[7-9]。近年来，有学者指出，通过传感器结构的改进设计，传统远场涡流检测技术也可用于金属平板构件上缺陷的检测。Wang等人设计了不同结构的激励线圈，成功在平板构件上实现了远场涡流效应[10]。Yang等人近年来对脉冲远场涡流技术进行了深入研究，设计了可用于检测铁磁性管道以及非磁性构件的远场涡流传感器[11-16]。目前，将远场涡流技术应用于铆接结构中缺陷检测的研究还相对较少，由于受专利保护的影响，目前公开的资料中并没有给出铆接结构远场检测中，磁场直接耦
0（性
收稿日期：2017-02-22
修改日期：2017-07-05