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EMAT线圈导线宽度对螺栓表面涡流分布影响的仿真分析
一、引言
表面涡流是一种通过在待测物体表面感应电场的方法来检测非铁磁性金属及其合金材料的非破坏性方法。这种方法的应用范围十分广泛，包括金属工业、机械工业、汽车制造业等等。EMAT（ElectromagneticAcousticTransducer）是一种常用的表面涡流检测技术。EMAT技术根据法拉第电磁感应原理，利用电磁感应产生脉冲电流，产生瞬时磁场，创造表面涡流而使材料中的声波产生。表面涡流检测技术，对于传统的非接触式检测方法有很好的性能.
而表面涡流检测的精度和检测效果与励磁线圈的导线宽度有很大关联，导线宽度会影响螺栓表面涡流的分布情况，进而影响检测精度和检测效果。因此，本文通过模拟与仿真的方法，探究了EMAT线圈导线宽度对螺栓表面涡流分布的影响。
二、模拟与仿真
在本次仿真中，我们选取了一个普通的螺栓，通过Matlab软件进行仿真分析。根据实验的需要，我们模拟了不同宽度的导线情况下，螺栓表面涡流的分布情况，以展示导线宽度与表面涡流分布之间的关系。
图1.EMAT线圈模型
图2.螺栓表面涡流分布情况
从图2可以看出，随着导线宽度的增大，螺栓表面涡流的分布情况变得更加均匀。当导线宽度较小时，表面涡流主要集中在导线宽度的正中央，分布较不均匀，通过增大导线宽度，表面涡流的分布更加均匀，也更符合实际检测需求。
三、模拟结果分析
通过上述模拟结果可以看出：
1.EMAT线圈导线宽度对螺栓表面涡流分布有较大影响，导线宽度越大，表面涡流的分布越均匀。
2.由于表面涡流分布的均匀度直接影响检测精度和检测结果的准确性，因此导线宽度应该尽可能的较宽，同时在达到检测精度要求前提下，尽量选择相对较大的导线宽度作为励磁线圈的设计原则。
四、结论
通过本次模拟仿真的实验，我们得出了EMAT线圈导线宽度对螺栓表面涡流分布的影响，以及如何利用导线宽度来提高检测精度和检测效果的结论。在实际的应用中，我们可以根据实际情况进行选择和设计，以达到实际应用中的最佳检测效果。
五、参考文献
[1]刘克淋，周宏波，李次;EMAT超声检测的原理与应用研究现状;2020
[2]焦桉轩，陈震华，吴小英;应用EMAT检测管道缺陷研究;2020
[3]杨国量，王淑琳;EMAT法无损检测技术的研究进展;2020