机械工程学报

作者：李超, 范孟豹, 曹丙花, 孙凤山, 叶波, 严佳航

单位：1. 中国矿业大学机电工程学院 徐州 221116;2. 中国矿业大学信息与控制工程学院 徐州 221116;3. 昆明理工大学信息工程与自动化学院 昆明 650500

关键词：热障涂层,电涡流,耦合机理,新变压器模型,厚度检测系统；

基金：国家自然科学基金(52077214，52477020)和云南省基础研究计划(202301AS070052)资助项目。

热障涂层由陶瓷层、黏结层和基体组成，其厚度均匀性检测是发动机叶片质量控制迫切需求的关键技术。热障涂层具有结构复杂、厚度薄、导电性差且差异小特点，导致信号弱、耦合性很强，因此涂层厚度准确检测难度极大。建立三绕组变压器模型，开展阻抗信号耦合机理及厚度测量方法研究。首先，研究黏结层和基体涡流衰减与扩散特性，引入等效涡流环并运用场路变换和能量等效确定其参数，建立三绕组变压器模型。然后，探究陶瓷层和黏结层厚度信号耦合机理，通过特征匹配、频率调控和涡流环离散分解获取陶瓷层和黏结层厚度信号特征以解耦厚度耦合信号，建立陶瓷层和黏结层厚度测量方法。最后，研制电涡流检测系统实现热障涂层陶瓷层和黏结层厚度的同时准确测量。试验结果表明陶瓷层和黏结层厚度测量相对误差分别小于5.0%和10.3%。

来源：2025年第12期

《机械工程学报》期刊编辑部

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