高分辨率交流电磁场阵列检测探头设计与测试

针对现有交流电磁场阵列检测探头传感器间距较大,导致测得的磁场图像空间分辨率低,无法精准还原缺陷形貌的不足,设计一种基于高分辨率隧道磁阻(TMR)传感器阵列的检测探头并搭建试验系统;通过有限元软件Comsol建立交流电磁场仿真模型,分析不同类型缺陷周围的感应电磁场畸变规律,探究缺陷表面轮廓与磁场图像之间的关系;设计间距为1 mm的高分辨率TMR传感器阵列,通过仿真对匀强电流场的范围进行分析,设计多路复用模块对传感器阵列输出的信号进行预处理,设计检测探头结构,开发测试系统,进行缺陷检测试验。结果表明:Bz(垂直于试块方向磁场)图像包含有缺陷的端点位置信息,Bx(平行于探头扫查方向磁场)图像可以反映缺陷的边缘信息;交流电磁场阵列检测探头可获取缺陷周围畸变的高分辨率磁场图像,测得的磁场图像可以对缺陷表面轮廓进行反演及精准评估。