涡流检测.ppt

4． 涡流测厚 1覆层厚度测量 　　用涡流检测方法可以测量金属基体上的覆层(厚度一般在几微米至几百微米的范围) 的厚度，利用的是探头式线圈的提离效应。 2金属薄板厚度测量 　　用涡流法测量金属薄板的厚度时，检测线圈既可按反射工作方式布置在被检测薄板的同一侧，也可按透射方式布置在其两侧。但都是根据在测量线圈上测得的感应电压值来推算金属薄板厚度的。 　 中国工业检验检测网　 随着工业的发展，对材料、产品检测要求的不断提高， 并由于涡流检测自身的特点，人们逐步认识到常规涡流检测方法的一些局限性，它对解决某些问题显得无能为力。例如高频磁场激励的涡流，由于极强的趋肤效应，使它对更深层缺陷和材料特性的检测受到限制；由于对提离效应敏感，使得检测线圈与被检试件间精确、稳定的耦合十分困难；干扰信号同有用信号混淆在一起，无法分离、辨别；检测易受工件形状限制等。 涡流检测技术的新发展 中国工业检验检测网　 针对以上这些问题，提出了很多新的基于电磁原理的检测设想， 经过逐步发展，形成了一些相对独立的新的检测方法，如远场涡流、电流扰动、磁光涡流、 涡流相控阵检测技术等。它们同常规的涡流检测方法一道组成了电磁涡流检测技术，这些技术方法的分类并不是非常分明的，而是相互融合和交叉的， 且各有优势。 涡流检测技术的新发展 中国工业检验检测网　 远场涡流（RFEC. Remote Field Eddy Current）检测技术是一种能穿透金属管壁的低频涡流检测技术。探头通常为内插入式，由激励线圈和检测线圈组成，检测线圈与激励线圈相距约两倍管内径的长度，激励线圈通以低频交流电，检测线圈能拾取发自激励线圈穿过管壁后又返回管内的涡流信号，从而有效地检测金属管子的内、外壁缺陷和管壁的厚薄情况。50年代末开始检测油井的套管，80年代中期，理论逐步完善，一些先进的检测系统开发出来，并在核反应堆压力管，石油及天然气输送管和城市煤气管道的检测中得到实际应用。目前认为远场涡流检测是管道在役检测最有前途的技术。 远场涡流检测技术简介 中国工业检验检测网　 中国工业检验检测网　 涡流检测 小组成员：胡俊、李赢、利升业 中国工业检验检测网　 目录 涡流检测的应用 涡流检测的基本原理 涡流检测的特点及装置 中国工业检验检测网　 当导体处在变化的磁场中或相对于磁场运动切割磁力线时，由电磁感应定律，其内部会感应出电流。这些电流的特点是：在导体内部自成闭合回路，呈漩涡状流动，因此称之为涡流。 例如，在含有圆柱导体芯的螺管线圈中通有交变电流时， 圆柱导体芯中将出现涡流。 一、涡流检测的基本原理 3 中国工业检验检测网　 当载有交变电流的检测线圈靠近导电试件（相当于次级线圈）时，由电磁感应理论可知，与涡流伴生的感应磁场与原磁场叠加，使得检测线圈的复阻抗发生改变。导电体内感生涡流的幅值大小、相位、流动形式及伴生磁场受到导电体的物理及制造工艺性能的影响。因此，通过测定检测线圈阻抗的变化，就可以非破坏性地判断出被测试件的物理或工艺性能及有无缺陷等，此即为涡流检测的基本原理。 线圈耦合互感电路 检测线圈 导电试件 涡流检测的基本原理 中国工业检验检测网　 涡流检测线圈测出的阻抗变化是各种信息的综合，若需要测出材料内部某一特定信息（如裂纹）时就必须依靠线圈的设计以及仪器的合理组成。抑制掉不需要的干扰信息，突出所需要检测的 信息。一般是将检测线圈接收到的信号变成电信号输入到涡流检测仪中，进行不同的信号处理，在示波器或记录仪上显示出来，以判别材料中是否有缺陷。 涡流检测的基本原理 中国工业检验检测网　 涡流的趋肤效应和透入深度 当直流电流通过导体时，横截面上的电流密度是均匀的。 但交变电流通过导体时，导体周围变化的磁场会在导体中产生感应电流，从而会使沿导体截面的电流分布不均匀，表面的电流密度较大，越往中心处越小，尤其是当频率较高时，电流几乎是在导体表面附近的薄层中流动，这种现象称为趋肤效应。 中国工业检验检测网　 趋肤效应的存在使感生涡流的密度从被检材料或工件的表面到其内部按指数分布规律递减。 在涡流检测中，定义涡流密度衰减到其表面密度值的1／e（36.8%）时对应的深度为标准渗透深度，也称趋肤深度，用符号h表示，其数学表达式为 　 涡流的趋肤效应和透入深度 中国工业检验检测网　 几种不同材料的标准透入深度与频率的关系 频率越高， 渗透深度越小 中国工业检验检测网　 透入半无限大导体的涡流密度与透入深度的关系 18% 5% 由于被检工件表面以下3h处的涡流密度仅为其表面密度的5%， 因