平板导体件是很常见的待检测工件。可以看作是平板类的导体件的有钢铁厂生产的钢板、石油储罐的底板，飞机的多层蒙皮铝合金结构等。超声波检测、射线检测、传统涡流检测是平板类导体件比较常规的检测方法。

    平板导体件远场涡流检测，比其他三种检测方法都有优势，较常规涡流检测技术相比检测深度更深，较超声波检测技术相比无需耦合介质，较射线检测技术相比成本低，无辐射。因此对平板导体件的远场涡流检测仪的研究开发非常有意义。 

    根据现有的资料，在国外已经商业化的平板导体远场涡流检测仪，在国内还没有开发出相应的工具。因此有必要对此项技术进行研究，并且开发相应的仪器设备来填补国内的技术空白。此项技术可以普遍应用于航空航天、建筑、压力容器、石油、化工、电力等行业，有广阔的使用前景。所以，本设计的研究成果将产生极大的经济效益。 文献综述

1.2  国内外的现状

1.3  本论文的主要研究内容和结构

    本设计的研究对象为平板导体件，研究了平板导体件的远场涡流检测系统。具体内容安排如下： 

第一章：绪论。介绍本课题的背景、意义以及国内外研究现状。 

第二章：远场涡流检测机理。介绍基本的电磁场理论，阐述远场涡流检测机理。 

第三章：平板导体件远场涡流的有限元仿真。由麦克斯韦方程组导出一个远场涡流有限元仿真的数学模型，并使用 COMSOL 有限元仿真软件对平板导体件的远场涡流进行了仿真。

第四章：在此基础上对激励线圈进行了设计与比较。

第五章：总结与展望。

2  远场涡流检测机理   

2.1  基本电磁场理论来.自/751论|文-网www.751com.cn/

    电磁现象是一个不可分割的统一体。实验表明变化的电场能激发磁场，而变化的磁场亦可以激发电场。麦克斯韦（Maxwell）归纳了前人的理论和经验，系统地提出了描述电磁场的基本理论，其规律能用电磁场基本方程组——Maxwell 方程组来表达。其数学形式的积分表达如下[13]：

被检试件的物理性质、几何尺寸及缺陷等因素和涡流磁场强度或者检测线圈的电参数变化之间的联系是远场涡流检测的基本理论问题。理论上一般是在电磁场中的对象和其周围的空间这个研究区域列出麦克斯韦方程组和定解条件，求解计算。在远场涡流检测涡流检测中，金属导体是被检试件，而在金属导体中，因为电荷的驰豫时间极短，所以自由电荷的体密度可假定为零，即 ，在这种情况下，时谐变化的电磁场麦克斯韦方程组则变为如下形式：