解析電渦流傳感器探頭線圈的結構設計
發布時間：2022-03-20 08:34:56
電渦流傳感器是基于渦流互感效應，可實現被測對象內部缺陷與微量位移的高精度檢測的傳感設備，因具有非接觸測量、頻響寬、抗干擾能力強等顯著優勢，廣泛應用于設備無損檢測、在線狀態監測等重要領域。然而，伴隨當今檢測領域的不斷拓展與檢測要求的急劇提升，常規電渦流檢測技術不適用于微小缺陷檢測。近幾年依靠微機電系統（MEMS）和柔性制造工藝，可以制造出結構形式靈活多樣的電渦流傳感器探頭，能夠實現電渦流傳感器探頭的小型化、陣列化和柔性化，具有高靈敏度、高信噪比、響應快速等特點。陣列探頭已成為當前渦流檢測技術研究的一個難點和熱點。
在渦流檢測中，陣列探頭的性能決定渦流檢測結果，陣列探頭的電參數直接影響渦流檢測的線性度和靈敏度等參數。傳統渦流傳感器探頭，多采用繞線法制作，有著豐富的經驗公式。為實現更高的檢測精度，縮小陣列探頭線圈單元尺寸，常使用平面螺旋線圈。但是平面線圈電感較低，只有在較高的工作頻率才能達到理想的品質因數Q值，為了獲得更好的性能，采用雙層平面螺旋線圈互聯結構，但是此結構缺少電參數經驗計算公式。本文采用解析法，對雙層平面螺旋線圈的電感、電阻、品質因數等電參數進行計算，有效縮短了數值計算時間，可以提高電渦流傳感器探頭設計的效率，對于電渦流傳感器探頭線圈結構的設計具有重要的指導意義。
