27、无损检测与遥操作系统阻抗匹配技术研究

无损检测与遥操作系统阻抗匹配技术研究

1. 背侧狭缝评估的ECT探头技术

1.1 背侧测量的频率特性

在背侧测量中，线扫描在210 Hz之后开始下降，这可能受到趋肤深度效应的影响。从背侧测量线扫描的ΔV趋势线梯度来看，210 Hz是最优频率，因为此时趋势线的梯度最高。以下是频率与趋势线梯度的关系表格：
| 频率 (Hz) | 趋势线梯度 (×10⁵) |
| — | — |
| 10 | 2 |
| 100 | 6 |
| 210 | 12 |
| 1000 | 8 |

1.2 背侧测量的二维映射

为了评估狭缝的位置，进行了背侧测量的全图扫描。由于210 Hz被认为是最优频率，全图扫描在该频率下进行，扫描分辨率为1 mm。通过MATLAB的轮廓函数生成样本的二维映射图。从二维映射图中可以看出，狭缝位置位于电压强度变化的中间，即从红色强度（最小电压）到蓝色强度（最大电压）的过渡处。同时，通过观察蓝色和红色强度区域的强度水平，可以估计狭缝的深度。例如，768 µm深度的狭缝，其蓝色和红色强度区域明显低于929 µm深度的狭缝。此外，样本左侧的背景信号低于右侧，这可能是由于样本内部的磁场分布造成的。但背景电压与狭缝附近的电压有明显差异，强度变化清晰可见。

1.3 ECT探头的性能

通过线扫描和二维映射测量可知，所开发的探头能够分辨背侧狭缝，分辨率高达约54 µm，显示了其在早期和灵敏的背侧裂纹评估中的潜力。以下是ECT探头检测背侧狭缝的流程：
1. 选择合适的频率（210 Hz）。
2. 进行线扫描测量，观察结果模式估计狭缝位置。