Как реагирует стальной брусок на импульсное магнитное поле?, бесконтактное определение толщины металла Опции

[yrbis]

Доброе время суток. Есть задача бесконтактно определить (не очень точно, с точностью 2мм) толщину стального листа(2мм - 12мм). Недавно читал про импульсные металлоискатели и предположил, что для моих целей подойдёт их принцип. Идея такая: вблизи поверхности металла поместить плоскую катушку. Генератором тока сформировать максимально прямоугольный импульс тока в ней(единичный импульс), который обеспечит появление магнитной индукции. Как только появится фронт магнитной индукции, тут же на поверхности металла возникнут вихревые токи и образуется скинслой, глубже которого, в начальный момент времени, поля не будет. Далее постепенно поле будет проникать вглубь металла, пока асимптотически не приблизится к распределению постоянного поля, т.е. промагнитит толщину металла полностью. ИМХО вихревые токи в начальный момент будут создавать поля с частотами сравнимыми с величиной равной 1 делить на длительность фронта моего импульса тока, далее помере промагничивания стали спектр частот будет смещаться в сторону нуля. Таким образом, вроде бы, после такого фронта можно фиксировать с этой катушки поля вихревых токов, анализируя которые(зная заранее зависимость изменения частоты от глубины проникновения) можно говорить о толщине материала.
Прав ли я в своих рассуждениях? какого время проникновения поля вглубь металла? есть ещё идеи по определению толщины металла бесконтактно (ультразвук не работает, поверхность сильно кородирована переотражений много)

Ещё идея такая есть: вблизи поверхности металла расположить соленойд, осью параллельно металлу. От генератора подавать на него напряжение или ток какой-то частоты. При изменении частоты генератора будет изменяться скин слой и чем меньше будет частота, тем глубже поле будет проникать в металл и тем больше будет потерь. Т.е. уменьшаем частоту, скин слой увеличивается, потребление мощности увеличивается. На какой-то низкой частоте, на которой скин слой будет больше , чем толщина металла потребление перестанет увеличиваться от уменьшения частоты. таким образом, смотря на какой частоте перестаёт расти потребление, можно определить толщину.(?)

[RobFPGA]

Приветствую!

Звенит он.

На этом принципе я в свое время делал систему бесконтактного (зазор 0.3 - 1мм) контроля толщины стен труб в движении. Диапазон 2-20 мм точность 0.1 мм. Только вместе с плоской катушкой нужен еще и магнит (чем сильнее тем лучше). Короткий импульс (0.1-6 мкс) тока (сотни ампер) в катушке генерирует на поверхности металла кольцевой вихревой ток, который взаимодействуя с магнитным полем формирует ультразвуковую волну. Волна распространяется вглубь отражается от противоположной стенки возвращается к катушке. Вибрация поверхности металла в магнитном поле генерирует в катушке напряжение (единицы мкВ) который только и остается усилить и замерить задержку. В реальности ультразвуковая волна после импульса "бегает" от стенки к стенке несколько раз постепенно затухая. Данный принцип неплохо работает для толщин начиная от ~4мм. Для меньших толщин можно использовать и другие принципы.

Успехов! Rob.