差分阵列探头

针对工业应用中快速曲面检测工具匮乏的问题，提出了一种平面差分式新型柔性探头。该探头基于柔性工艺制备，可以根据所测曲面弯曲，从而保持探头与曲面样品良好贴合。工作时，阵列内两个相邻线圈同时工作于发收模式，其差值作为输出，这种差分设置可以消除探头背景信号、抑制抖动噪声和其他共模噪声，所以对微小缺陷具有很高灵敏度。根据排列方式不同，该探头含有4个通道，探头在一次扫描中可以产生四幅检测图像，它们相互补充提供了更全面的缺陷信息。基于这四个通道的互补特性，提出了一种多通道融合算法，有效提高了微小缺陷的检出概率。本研究采用了基于集群计算的三维有限元电磁场仿真模型，比较研究了平面差分探头激励下导体内的涡流分布，预测了不同缺陷的图像。基于该原理，研制了用于涡轮叶片曲面检测的柔性阵列探头，并在叶片样品上进行了实测验证。实验结果表明，探头可对变化曲率的叶片样品快速高清晰检测成像，能有效检出任意方向长*宽*深=2.5*0.1*0.1 mm3的微小缺陷，对曲面样品缺陷的检测能力达到业内领先水平。