脉冲涡流TR探头解析模型的快速求解方法

来源：计算机测量与控制杂志2022年第2期北京时间：

作者：张卿,李晓光,孙加伟,孔玉莹,朱悦铭,程婧婷,王海涛

单位：南京航空航天大学自动化学院

摘要：作为分析脉冲涡流响应的常用工具，解析模型因具有物理意义明确、精度高、计算速度快等优点而得到了广泛关注。近年来，随着脉冲涡流阵列探头的应用，对其阵列单元——即激励和接收线圈非同轴的Transmitter-Receiver阵列单元（以下简称TR探头）的解析分析需求迫切。而当前关于TR探头的解析模型大多数将试件缺陷等效为大面积壁厚减薄缺陷，模型精度较低。为提高TR传感器解析模型的求解精度，将构件缺陷等效为平底盲孔缺陷，建立了含平底盲孔构件脉冲涡流TR探头的解析模型，且提出了一种快速求解该模型解析解的方法：首先，通过分析典型模型解析解的形式，发现其由广义反射系数、线圈系数等乘积组成，且广义反射系数仅与构件结构有关，线圈系数仅与探头有关；然后，参考已有的含平底盲孔构件同轴式探头检测模型和均匀壁厚减薄缺陷的TR探头模型，分别获取广义反射系数和线圈系数解析表达式；最后，将其组合得到含平底盲孔构件脉冲涡流TR探头的解析解。通过和实验数据做比较验证了上述解析解的正确性。所提出的方法可应用到其他脉冲涡流解析模型的快速求解中，降低解析模型的求解难度。

关键词：脉冲涡流;TR探头;解析模型;平底盲孔缺陷;无损检测

基金资助：国家重点研发计划课题(2018YFF01012900),中国自然科学基金青年(61903193),中国博士后科学基金第67批面上基金(2020M671476),南京航空航天大学2020年研究生开放(kfjj20200317),南京航空航天大学2021年江苏省研究生实践创新计划(SJCX21_0100)。