钢板表面裂纹微波检测机理分析
Instrument Technique and Sensor（2022）
摘要
针对钢板表面裂纹检测的问题,提出了钢板表面裂纹的微波检测方法.基于麦克斯韦方程,计算出矩形波导内的电场及磁场分布方程,推导出矩形波导壁的管壁电流方程,阐述钢板表面裂纹处的微波信号形成机理.对裂纹处的反射系数及回波损耗、波导内各处的管壁电流进行分析、计算,由管壁电流分析钢板表面不同角度的裂纹的回波损耗,阐述了微波裂纹信号产生机理,对不同深度的裂纹信号进行分析,随着裂纹深度的增加,微波回波损耗幅值的绝对值增加,微波反射系数的绝对值减小.结果表明,钢板表面裂纹的存在阻碍了管壁电流的传播,微波反射波产生回波损耗;钢板表面裂纹处的回波损耗与裂纹深度、角度有关,随着裂纹深度增加,回波损耗绝对值增加,微波反射系数增加;随着裂纹角度的增加,回波损耗绝对值增加,微波反射系数减小,利用不同角度微波检测探头,实现微波对进行钢板表面裂纹的全方位检测.
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