涡流检测基本知识

《涡流检测基本知识》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、1.1涡流检测的基本原理1.1.1涡流涡流—线圈中通过交流电（即外加交变磁场），在导体中产生的涡状电流。1.1.2涡流检测的原理电磁感应原理—交变电场产生交变磁场，交变磁场产生交变电场。 线圈中通以交流电I→线圈周围产生交变磁场→导体中产生一个互感电流，即涡流IE→IE随原磁场H周期性交变→产生一个感应磁场HE根据互感效应原理，HE要反抗原磁场H的变化，当H↑——HE与H反方向；H↓——HE与H同方向；最终达到一种HE与H的动态平衡。当线圈处在导体有伤处时，涡流的正常流动被伤所干扰，即IE发生变化→HE随之发生变化→原来的平衡

2、被破坏→原线圈感受到这种变化，即通过电流I反馈回来一个信号，我们称之为涡流信号。涡流信号被接受→记录→分析，这就是涡流检测的基本原理。 一个简单的涡流检测系统包括：ü        振荡器（高频）ü        检测线圈ü        指示器 1.1.3产生涡流的基本条件ü        线圈——检测线圈/探头ü        交流电——检测仪器ü        导体——试件 1.1.4影响涡流检测的要素ü        试件的性质ü        检测线圈和检测仪器的结构和性能ü        检测线圈和被检试件的配合，

3、包括间距、相对运动等。  1.1.5涡流检测的特点ü        只适用于导电材料，金属材料、少数非金属材料如石墨等。导体→涡流ü        特别适用于导电试件表面和亚表面检测。外加激励磁场的频率↑→涡流越趋于试件表面→表面涡流密度De越大→表面的检测灵敏度↑ü        特别注意信号的处理。试件的化学成分、试件尺寸、内应力、冷加工、热处理各种缺陷→电导率变化→涡流信号变化磁导率→试件饱和磁化，消除磁导率u的变化为了区分各种因素对涡流的影响、特别重视信号的处理ü        不需耦合剂电磁波——波动性+粒子性UT超

4、声波——波动性，机械波ü        检测速度极快，易实现自动化。ü        适用于高温金属的检测前提：高温下金属仍具导电性；检测非接触进行。ü        涡流检测不仅适用于探伤，而且可用来测厚，测几何形状，以及测定试件物理性能和不同金属的分选等。1.2涡流信号的影响因素主要是试件的性质涡流的影响因素很多，常见的有八种，即电导率、磁导率、几何形状、相对位置、温度、冷加工和热处理、应力和非连续性。1.2.1电导率变化→涡流的流动状况变化→产生涡流信号   影响金属导电性的各种因素：①    温度②    应力③   

5、 冷加工和热处理④    合金成分的影响  1.2.2磁导率u假如试件的电导率不变，而磁导率u发生变化—→影响试件中涡流的流动状况→产生涡流信号u=uour其中：U——实际磁导率uo——真空磁导率ur——相对磁导率B=uH其中：B——试件的磁感应强度H——外加磁场强度    铁磁性材料的磁导率随着外加交变磁场H的变化而变化，会产生一个涡流信号，这个信号会对其他涡流信号产生干扰作用，尤其对涡流探伤产生不良影响，所以对铁磁性材料的涡流探伤一般都要采用磁饱和技术，即增设一个磁饱和线圈。非铁磁性材料的ur值为1。 1.2.3几何形状 

6、 试件中有一处发生了几何形变，如有一个凹坑，或者线圈处在试件的边缘处，原来涡流的流动会受到影响，这样就会产生一个涡流信号。当线圈处在板状试件的边缘时而产生涡流信号，这种现象在涡流检测技术中称之为“边缘效应”。若被测物体是棒状、丝状或线装以及管状，这种现象便称之为“末端效应”。 1.2.4相对位置  当线圈与被测试件之间的相对位置发生变化，线圈在试件上产生的涡流密度就会发生变化（考虑线圈磁场在线圈与试件之间的空隙中有损耗），这样就会产生一个涡流信号，这种现象称之为“提离效应”。目前广泛应用的用涡流方法来测量金属表面的非金属涂层的

7、厚度，正是应用了“提离效应”。 1.2.5温度  其中：Ro——温度To时的电阻R——温度T时的电阻——温度系数 1.2.6冷加工和热处理金属的冷加工引起的变形对电阻有影响。金属的热处理影响了材料的强度和硬度，同时对金属材料的电导率产生影响。所以说金属的冷加工和热处理对涡流信号产生影响。 1.2.7应力应力—→形变—→涡流信号同涨管区一样，蒸发器的弯管处（尤其是小弯管处）是事故的多发地段，也是涡流检测的疑难部位。因为除了伤信号外，还有其他许多干扰因素（如应力、形变等）影响了涡流检测的准确性。所以为了提高涡流检测的准确度，需消除

8、除伤信号以外的其他干扰信号。  1.2.8非连续性（伤）如裂纹、凸或凹、划伤、磨损（如支撑板处和防震条处） 由此可见，对涡流产生影响的因素有很多，而涡流探伤只是应用了金属材料的非连续性对涡流信号产生影响这一条，而要想达到满意的涡流探伤效果，就必须设法消除其它可能的干扰因素，如