宋凱，方志泓，崔西明，張麗攀，霍俊宏

南昌航空大學(xué) 無損檢測技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南昌 330063

鉚接是飛機(jī)裝配的主要連接方式，鉚接質(zhì)量直接影響飛機(jī)結(jié)構(gòu)抗疲勞性能與可靠性，據(jù)統(tǒng)計(jì)一架重型飛機(jī)需約150～200萬個鉚釘進(jìn)行裝配連接[1-3]。飛機(jī)服役期間，機(jī)身結(jié)構(gòu)連續(xù)承受惡劣自然環(huán)境和交變循環(huán)載荷作用，鉚接部位易產(chǎn)生嚴(yán)重應(yīng)力集中進(jìn)而萌生疲勞裂紋，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效甚至造成機(jī)體撕裂，發(fā)生災(zāi)難性飛行事故[4-6]。為保證飛行安全，需及時對飛機(jī)金屬鉚接構(gòu)件進(jìn)行無損檢測。

目前針對飛機(jī)金屬鉚接構(gòu)件的無損檢測已經(jīng)開展了廣泛的研究，支文琪[7]利用超聲爬波檢測技術(shù)在非拆卸條件下實(shí)現(xiàn)緊固組合體圓柱通孔表面開口裂紋缺陷的檢測和成像，但超聲爬波對閉口裂紋檢測靈敏度較低，且裂紋缺陷形狀成像效果有待提高。周正干等[8]針對飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)緊固孔分層檢測問題，采用穿透法和脈沖反射法進(jìn)行激光超聲C掃描檢測，可有效表征緊固孔區(qū)域分層缺陷特征，但脈沖反射法對于表面和近表面分層缺陷存在一定盲區(qū)。田云飛和曹宗杰[9]利用紅外檢測技術(shù)對飛機(jī)蒙皮搭接結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，通過有限元分析模型表面溫度場差異來識別搭接構(gòu)件內(nèi)部缺陷，但對激勵熱源的選擇要求較高。Stott等[10]結(jié)合脈沖渦流檢測技術(shù)和改進(jìn)后的主成分分析算法對缺陷相應(yīng)信號進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對緊固件的裂紋檢測和定量評價，但受集膚效應(yīng)影響，檢測深度有限。盡管學(xué)者們已經(jīng)開展了相關(guān)的試驗(yàn)研究，但由于金屬鉚接構(gòu)件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常規(guī)檢測方法存在諸多問題，難以檢測鉚釘孔臨近區(qū)域的深層隱藏缺陷。

平面遠(yuǎn)場渦流檢測(Plate Remote Field Eddy Current Testing，PRFECT)采用低頻激勵，利用二次穿透能量進(jìn)行檢測，在原理上突破集膚效應(yīng)限制，對金屬鉚接構(gòu)件隱藏缺陷檢測具有巨大優(yōu)勢[11-13]。Schmidt[14]提出遠(yuǎn)場渦流能量通道說，表明電磁場能量沿直接耦合通道和間接耦合通道進(jìn)行傳播，詳細(xì)闡述了管道遠(yuǎn)場渦流檢測機(jī)理。張蕓等[15]針對管道缺陷的遠(yuǎn)場渦流檢測，采用雙接收線圈結(jié)構(gòu)去除偽峰信號影響，并通過強(qiáng)局部線性回歸和小波閾值去噪處理，實(shí)現(xiàn)管道局部缺陷的定量評估。徐志遠(yuǎn)等[16]針對管道易腐蝕的彎頭部位，設(shè)計(jì)了一種管外放置的遠(yuǎn)場渦流探頭，可實(shí)現(xiàn)對彎頭內(nèi)壁或外壁缺陷深度的定量。然而，管道遠(yuǎn)場渦流探頭采用激勵線圈與檢測線圈同軸放置的結(jié)構(gòu)，檢測線圈放置于距離激勵線圈的2～3倍管內(nèi)徑處，其探頭結(jié)構(gòu)不適于鉚接構(gòu)件隱藏缺陷的檢測。

曲民興和周連文[17]采用多種磁場導(dǎo)引和抑制方法在導(dǎo)電平板中產(chǎn)生遠(yuǎn)場渦流效應(yīng)，為導(dǎo)電板材遠(yuǎn)場渦流檢測技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。Sun等[18]設(shè)計(jì)了一種適用于飛機(jī)多層平板結(jié)構(gòu)檢測的平面遠(yuǎn)場渦流探頭，激勵線圈與檢測線圈呈異軸放置，激勵線圈位于鉚釘中心，雙檢測線圈環(huán)繞鉚釘形成差分，可檢測飛機(jī)裂紋及腐蝕坑等缺陷。楊賓峰和胥俊敏[19-21]采用激勵線圈位于鉚釘中心、檢測線圈環(huán)繞鉚釘旋轉(zhuǎn)的檢測方法，通過信號增強(qiáng)和磁場抑制的共同作用在鉚接結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)場渦流效應(yīng)，驗(yàn)證了鉚接結(jié)構(gòu)缺陷檢測的可行性。然而，飛機(jī)機(jī)身鉚釘密集，檢測空間相對狹小，常規(guī)遠(yuǎn)場渦流探頭尺寸較大容易受到相鄰鉚釘干擾，同時由于遠(yuǎn)場渦流效應(yīng)通過位于遠(yuǎn)場區(qū)的檢測線圈拾取間接耦合通道能量實(shí)現(xiàn)，激勵線圈與檢測線圈存在一定間距，激勵線圈位于鉚釘中心，檢測線圈距離鉚釘則相對較遠(yuǎn)，探頭尺寸亦隨之增大，并且鉚接構(gòu)件隱藏缺陷一般沿鉚釘孔邊開裂，檢測線圈距離鉚釘較遠(yuǎn)不利于鉚釘孔邊隱藏缺陷的檢測，缺陷檢測靈敏度較低。

針對上述問題，以飛機(jī)金屬鉚接構(gòu)件為研究對象，建立了金屬鉚接構(gòu)件隱藏缺陷檢測三維模型，優(yōu)化屏蔽阻尼材料，采用激勵線圈與檢測線圈均環(huán)繞鉚釘旋轉(zhuǎn)檢測方法，研究激勵線圈-鉚釘-檢測線圈不同夾角位置的檢測靈敏度，并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，為飛機(jī)金屬鉚接構(gòu)件遠(yuǎn)場渦流檢測的實(shí)踐提供技術(shù)支撐。

1 檢測機(jī)理

平面遠(yuǎn)場渦流檢測的激勵線圈與檢測線圈呈異軸放置，激勵線圈加載低頻正弦信號，產(chǎn)生交變電磁場，電磁場能量經(jīng)由兩個傳輸通道進(jìn)行傳播：一是直接耦合通道，電磁場能量經(jīng)被檢工件表面到達(dá)檢測線圈，二是間接耦合通道，電磁場能量從被檢工件表面向其內(nèi)部傳播，兩次穿過被檢工件后被檢測線圈拾取。通過在激勵線圈與檢測線圈之間加裝磁屏蔽材料，使得直接耦合通道能量迅速衰減，迫使激勵磁場能量向工件內(nèi)部傳播，位于遠(yuǎn)場區(qū)的檢測線圈拾取攜帶工件缺陷信息的間接耦合磁場，在被檢工件中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)場渦流效應(yīng)，平面遠(yuǎn)場渦流檢測原理如圖1所示。

圖1 平面遠(yuǎn)場渦流檢測原理Fig.1 Testing principle for plate remote field eddy current

激勵線圈輸入低頻正弦信號，產(chǎn)生一個變化緩慢的時變磁場，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，時變磁場在周圍空間激發(fā)時變電場，該電場在被檢工件中感生出渦流場，遠(yuǎn)場渦流的波動方程可由麥克斯韋方程組推導(dǎo)得出：

(1)

式中：H為磁場強(qiáng)度；J為電流密度；t為時間；D為電位移矢量。由于被檢工件為線性、各向同性材料，則：

(2)

引入矢量恒等式：

(3)

(4)

式中：μ為磁導(dǎo)率；σ為電導(dǎo)率。式(4)為各向同性線性介質(zhì)中磁場強(qiáng)度H波動方程的一般形式。亥姆霍茲定理指出，需對矢量磁位的散度加以定義，則洛倫茲規(guī)范為

(5)

(6)

式中：j為虛數(shù)單位；ω為角頻率；A為矢量磁位；φ為標(biāo)量電位函數(shù)。在圓柱坐標(biāo)系下，矢量磁位A只有圓周方向分量，因此可將矢量磁位方程式(6) 簡化為

-J+jωσA

(7)

式中：r、z為圓柱坐標(biāo)系的基向量。由法拉第電磁感應(yīng)定律可知線圈感應(yīng)電壓為

(8)

式中：ψ為通過線圈的磁通量；n為線圈匝數(shù)；s為線圈截面積；B為磁感應(yīng)強(qiáng)度。由式(8)可以看出線圈的感應(yīng)電壓U與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成線性關(guān)系，因此可通過檢測線圈感應(yīng)電壓U的變化識別缺陷。

2 仿真模型

2.1 建立模型

仿真模型主要由鋁合金平板、鉚釘、遠(yuǎn)場渦流檢測探頭及空氣構(gòu)成，模型剖面圖如圖2所示。鉚接構(gòu)件長×寬尺寸為300 mm×300 mm，總厚度為12 mm，模擬4層厚度為3 mm的鋁合金平板鉚接狀態(tài)，鉚釘沉頭直徑為3.2 mm。激勵線圈采用圓形結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑為5 mm，壁厚為1 mm，高度為4 mm，匝數(shù)為1 000匝，檢測線圈采用矩形結(jié)構(gòu)，內(nèi)長×內(nèi)寬尺寸為5 mm×2 mm，壁厚為1.5 mm，高度為2.5 mm，匝數(shù)為1 200匝，采用激勵線圈-檢測線圈同步環(huán)繞鉚釘旋轉(zhuǎn)的檢測方式，激勵頻率為500 Hz，激勵電流為100 mA，模型材料物理性能參數(shù)見表1。模型主要計(jì)算激勵線圈-鉚釘-檢測線圈夾角分別為90°、135°和180°時的金屬鉚接構(gòu)件隱藏缺陷遠(yuǎn)場渦流檢測的檢測靈敏度，模型如圖3所示。

圖2 模型剖面圖Fig.2 Sectional view of model

表1 材料物理性能參數(shù)Table 1 Physical property parameters of material

圖3 仿真模型Fig.3 Simulation model

2.2 屏蔽阻尼優(yōu)化

加裝屏蔽阻尼可迅速衰減直接耦合通道磁場能量，縮短線圈間距，進(jìn)一步減小探頭尺寸，因此為對比激勵線圈-鉚釘-檢測線圈夾角不同時的檢測效果，需對屏蔽阻尼進(jìn)行優(yōu)化并確定線圈間距。保證激勵線圈參數(shù)不變，磁路采用罐形錳鋅鐵氧體，磁路厚度設(shè)為1 mm，屏蔽阻尼總厚度為2 mm，激勵線圈、磁路及屏蔽阻尼之間采用空氣填充，加裝屏蔽阻尼后剖面圖如圖4所示。在激勵信號為100 mA、500 Hz情況下，研究無屏蔽、鋁、銅、鋁+銅、 銅+鋁等屏蔽罩對磁場的屏蔽性能，沿激勵線圈徑向方向，提取鉚接構(gòu)件表面磁場強(qiáng)度，結(jié)果如圖5所示。

圖4 加裝屏蔽阻尼后剖面圖Fig.4 Sectional view after installing shielding damping

圖5 屏蔽性能對比Fig.5 Comparison of shielding performance

由圖5可得，磁場沿著激勵線圈徑向方向不斷衰減，加裝屏蔽阻尼時衰減幅度較大，組合屏蔽阻尼比單一屏蔽阻尼的磁場屏蔽性能要好，當(dāng)磁場穿過鋁+銅組合屏蔽阻尼后，磁場屏蔽性能達(dá)到最佳。進(jìn)一步提取加裝不同屏蔽材料時金屬鉚接構(gòu)件上表面水平分量實(shí)部和虛部磁場強(qiáng)度，得到不同屏蔽材料相應(yīng)的幅值和相位特性曲線，結(jié)果如圖6所示。

由圖6(a)可以看出，當(dāng)屏蔽阻尼為鋁+銅時，幅值特性曲線在距激勵線圈中心14 mm處出現(xiàn)拐點(diǎn)，且曲線衰減速率較快，可更好抑制直接耦合通道能量；由圖6(b)可以看出，不同材料屏蔽阻尼相位特性曲線均發(fā)生突變，且在遠(yuǎn)場區(qū)下降速率趨于平緩，當(dāng)屏蔽阻尼為鋁+銅時，相位在距激勵線圈中心10 mm發(fā)生突變，在距激勵線圈中心30 mm后下降速率趨于平緩，相比之下遠(yuǎn)場區(qū)距離激勵線圈中心最近，說明屏蔽阻尼為鋁+銅時對直接耦合通道能量屏蔽作用較好，此時遠(yuǎn)場區(qū)位于距離激勵線圈中心30 mm處，后續(xù)研究激勵線圈與檢測線圈間距采用30 mm。

圖6 屏蔽阻尼遠(yuǎn)場渦流特性曲線Fig.6 Characteristic curves of remote field eddy current of shielding damping

2.3 線圈夾角優(yōu)化

建立激勵線圈-鉚釘-檢測線圈夾角分別為90°、135°和180°時的金屬鉚接構(gòu)件隱藏缺陷遠(yuǎn)場渦流檢測模型。由于鉚釘孔邊疲勞裂紋擴(kuò)展過程存在穿透裂紋和未穿透裂紋兩種狀態(tài)，根據(jù)缺陷體積當(dāng)量計(jì)算，裂紋長度一致時穿透裂紋較易檢出，因此為進(jìn)一步測試探頭檢測靈敏度，使用人工刻槽模擬未穿透狀態(tài)下的疲勞裂紋，并通過人工刻槽長×寬×深所得體積當(dāng)量表征缺陷大小，模型中缺陷長×寬×深尺寸為10 mm×0.2 mm×2 mm， 埋深為6 mm，激勵線圈加載頻率為500 Hz， 電流為100 mA。設(shè)置激勵線圈和檢測線圈中心距為30 mm不變，激勵線圈和檢測線圈在一定角度內(nèi)均以4°為步進(jìn)同步環(huán)繞鉚釘進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃查，對比激勵線圈-鉚釘-檢測線圈夾角分別為90°、135°和180°時缺陷檢測效果，具體掃查方式如圖7所示，線圈夾角不同時缺陷檢測仿真結(jié)果如圖8所示。

圖7 掃查方式Fig.7 Scanning method

圖8 線圈夾角不同時缺陷檢測仿真結(jié)果Fig.8 Simulation results of defect detection with different coil angles

由圖8可得，當(dāng)檢測線圈經(jīng)過缺陷處時，檢測信號幅值和相位均達(dá)到峰值，且保持線圈中心距為30 mm不變，隨著激勵線圈-鉚釘-檢測線圈夾角減小，旋轉(zhuǎn)檢測半徑增大，導(dǎo)致檢測信號幅值相位均呈下降趨勢，同時探頭尺寸變大，當(dāng)線圈夾角為180°時檢測信號幅值和相位均達(dá)到最大，且探頭尺寸相對較小，其幅值和相位分別為8.17×10-7V、1.03°。

設(shè)置激勵線圈-鉚釘-檢測線圈夾角為180°，仿真研究缺陷長度、深度不同時對檢測信號的影響，先保證寬×深為0.2 mm×2 mm不變，對長度分別為8、10 mm和12 mm的缺陷進(jìn)行檢測，再保證長×寬為10 mm×0.2 mm不變，對深度分別為1、2 mm和3 mm的缺陷進(jìn)行檢測，為縮短仿真計(jì)算時間，激勵線圈和檢測線圈同步環(huán)繞鉚釘在70°至110°內(nèi)以2°為步進(jìn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃查，不同長度缺陷檢測信號變化如圖9所示，不同深度缺陷檢測信號變化如圖10所示。

圖9 不同長度缺陷檢測信號Fig.9 Detection signal of different length defects

圖10 不同深度缺陷檢測信號Fig.10 Detection signal of different depth defects

由圖9可得，保證缺陷寬深不變，當(dāng)缺陷長度為12 mm時檢測信號幅值和相位均達(dá)到峰值，其信號幅值為1.18×10-6V，相位為1.41°，幅值分別是長度為8、10 mm時的2.41倍、1.45倍，相位分別是長度為8、10 mm時的2.06倍、1.37倍。由圖10可得，保證缺陷長寬不變，當(dāng)缺陷深度為3 mm時檢測信號幅值和相位均達(dá)到峰值，其信號幅值為1.28×10-6V，相位為1.72°，幅值分別是深度為1、2 mm時的3.79倍、1.57倍，相位分別是深度為1、2 mm時的4.41倍、1.67倍。

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

為驗(yàn)證仿真模型參數(shù)對實(shí)際金屬鉚接構(gòu)件隱藏缺陷的檢測能力，建立金屬鉚接構(gòu)件隱藏缺陷遠(yuǎn)場渦流檢測系統(tǒng)，如圖11所示。檢測系統(tǒng)包括任意波形發(fā)生器、濾波器、鎖相放大器、遠(yuǎn)場渦流探頭和計(jì)算機(jī)。任意波形發(fā)生器將激勵信號輸入到激勵線圈，由檢測線圈拾取金屬鉚接構(gòu)件的感應(yīng)電壓變化，通過濾波器和鎖相放大器對渦流信號進(jìn)行濾波放大處理，最后由計(jì)算機(jī)采集處理渦流檢測信號。

圖11 遠(yuǎn)場渦流檢測系統(tǒng)Fig.11 Testing system for remote field eddy current

制作如圖12所示鉚接試塊，模擬實(shí)際金屬鉚接構(gòu)件。鉚接試塊由4層厚度為3 mm的鋁合金平板鉚接而成，鋁合金平板長×寬尺寸為300 mm×230 mm，在其中一塊平板的鉚釘孔沿邊處加工寬度為0.2 mm的人工刻槽模擬實(shí)際裂紋，人工刻槽尺寸大小根據(jù)體積當(dāng)量關(guān)系設(shè)計(jì)，參數(shù)如表2所示，其中缺陷埋深可通過調(diào)整鋁合金平板確定。采用上述遠(yuǎn)場渦流檢測系統(tǒng)對鉚接試塊進(jìn)行檢測，激勵電流為100 mA，激勵頻率為500 Hz，分別使用激勵線圈-鉚釘-檢測線圈夾角為90°、135°和180°的遠(yuǎn)場渦流檢測探頭對埋深為6 mm、長×寬× 深尺寸為10 mm×0.2 mm×2 mm的缺陷進(jìn)行檢測，檢測時探頭放置于帶刻度的圓形亞克力板中以控制探頭旋轉(zhuǎn)步進(jìn)，3種探頭結(jié)構(gòu)對鉚接構(gòu)件隱藏缺陷檢測效果如圖13所示。

圖12 鉚接試塊Fig.12 Riveting test block

表2 人工刻槽參數(shù)Table 2 Parameters of manual notching

圖13 線圈夾角不同時缺陷檢測試驗(yàn)結(jié)果Fig.13 Test results of defect detection with different coil angles

由圖13可得，激勵線圈與檢測線圈中心距為30 mm不變，激勵線圈-鉚釘-檢測線圈夾角為180°時，檢測效果達(dá)到最佳，其檢測信號幅值為816.33 mV，而仿真中線圈夾角為180°時檢測信號幅值為8.17×10-7V，兩者相差近106倍，這是由于遠(yuǎn)場渦流信號十分微弱，試驗(yàn)中檢測信號經(jīng)過濾波和放大處理，而仿真中缺陷信號直接由檢測線圈感應(yīng)電壓變化表征，故仿真與試驗(yàn)結(jié)果數(shù)量級相差較大。為驗(yàn)證仿真與試驗(yàn)結(jié)果一致性，提取仿真與試驗(yàn)結(jié)果中線圈夾角不同時缺陷檢測信號幅值，保證試驗(yàn)結(jié)果中檢測信號幅值不變，以線圈夾角為180°時信號幅值為基準(zhǔn)，將仿真結(jié)果中信號幅值映射至試驗(yàn)結(jié)果中，線圈夾角不同時仿真與試驗(yàn)對比結(jié)果如圖14所示。

圖14 仿真與試驗(yàn)對比結(jié)果Fig.14 Comparison results of simulation and test

由圖14可得，保持線圈中心距為30 mm不變時，檢測信號幅值和相位均隨線圈夾角的增大而呈現(xiàn)增大的趨勢，激勵線圈-鉚釘-檢測線圈夾角從180°以45°為步進(jìn)減小至90°時，仿真結(jié)果中信號幅值分別減小了23.9%、87.9%，試驗(yàn)結(jié)果中信號幅值分別減小了18.4%、69.5%，仿真與試驗(yàn)結(jié)果均表明當(dāng)激勵線圈-鉚釘-檢測線圈夾角為180°時，檢測效果達(dá)到最佳。

進(jìn)一步驗(yàn)證優(yōu)化后探頭對不同長度、深度缺陷的檢測能力，任意波形發(fā)生器將電流為100 mA、頻率為500 Hz的正弦信號輸入到激勵線圈，使用優(yōu)化后探頭對埋深均為6 mm的缺陷1、缺陷2、缺陷3和缺陷4進(jìn)行檢測，通過鎖相放大器提取檢測線圈感應(yīng)電壓幅值，檢測結(jié)果如圖15所示。

圖15 不同長度、深度缺陷檢測結(jié)果Fig.15 Test results of defects of different lengths and depths

由圖15可得，缺陷信號均呈現(xiàn)單峰狀態(tài)，埋深為6 mm時缺陷1、缺陷2、缺陷3和缺陷4信號幅值分別為211.91、444.24、413.78、816.33 mV。缺陷長寬不變，缺陷2信號幅值為缺陷1的2.10倍，缺陷4信號幅值為缺陷3的1.97倍， 缺陷信號幅值隨深度增加而變大；缺陷寬深不變，缺陷3信號幅值為缺陷1的1.95倍，缺陷4信號幅值為缺陷2的1.84倍，缺陷信號幅值隨長度增加而變大。為進(jìn)一步對比缺陷信號幅值與體積當(dāng)量的關(guān)系，以缺陷1為基準(zhǔn)，將缺陷1～4的信號幅值與體積當(dāng)量通過倍數(shù)關(guān)系進(jìn)行對比，對比結(jié)果如圖16所示。

圖16 缺陷信號幅值與體積當(dāng)量對比結(jié)果Fig.16 Comparison results of defect signal amplitude and volume equivalent

由圖16可得，缺陷1～4的檢測信號幅值與其體積當(dāng)量關(guān)系相對應(yīng)，同時保證缺陷體積當(dāng)量一致時，對比缺陷2與缺陷3的檢測信號可發(fā)現(xiàn)，缺陷2的檢測信號幅值相比缺陷3增加了6.86%， 因此在一定缺陷尺寸范圍內(nèi)，缺陷體積當(dāng)量相同，優(yōu)化后探頭對缺陷深度更加敏感。試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果一致，表明優(yōu)化后平面遠(yuǎn)場渦流探頭可實(shí)現(xiàn)對飛機(jī)金屬鉚接構(gòu)件隱藏缺陷的檢測。

4 結(jié) 論

1) 屏蔽阻尼可迅速衰減直接耦合通道磁場能量，使得遠(yuǎn)場區(qū)提前并縮短線圈間距，當(dāng)屏蔽阻尼為鋁+銅時，屏蔽性能達(dá)到最佳，遠(yuǎn)場區(qū)距離激勵線圈中心最近，此時遠(yuǎn)場區(qū)位于距離激勵線圈中心30 mm處。

2) 保證線圈中心距為30 mm不變時，隨著激勵線圈-鉚釘-檢測線圈夾角減小，旋轉(zhuǎn)檢測半徑增大，導(dǎo)致檢測信號幅值相位均呈下降趨勢，同時探頭尺寸變大，當(dāng)激勵線圈-鉚釘-檢測線圈夾角為180°時，檢測效果達(dá)到最佳，探頭尺寸相對較小。

3) 優(yōu)化后平面遠(yuǎn)場渦流探頭可檢測埋深6 mm、 長×寬×深尺寸為5 mm×0.2 mm×1 mm的金屬鉚接構(gòu)件隱藏缺陷，缺陷信號幅值與其體積當(dāng)量關(guān)系相對應(yīng)，且隨缺陷長度、深度的增加呈上升趨勢，同時在一定缺陷尺寸范圍內(nèi)，缺陷體積當(dāng)量相同，優(yōu)化后探頭對缺陷深度更加敏感。