16-涡流检测方法.ppt

* 6-2-2 涡流检测仪 不同的涡流检测仪是根据不同的检测目的和应用不同的方法抑制干扰信息、拾取有用信息的电子仪器。 随着用途的不同，检测线圈的不同以及分离影响试验线圈阻抗的各种因素的方法不同等，研制出了各种不同类型的涡流检测仪器。 大多数涡流检测系统必须具有如下功能 A) 激励检测线圈 B) 用被检工件来调制检测线圈的输出信号 C) 在放大以前对检测线圈的信号进行处理 D) 将信号放大 E) 对信号作检波或解调以及分析等 F) 信号的显示或记录 涡流检测仪一般由振荡器、探头(检测线圈及其装配件)、信号输出电路、放大器、信号处理器、显示器、记录仪、电源等几部分组成 其工作原理是，振荡发生器产生的各种频率的振荡电流经检测线圈，线圈产生交变磁场并在工件中感生涡流。 同时，受导电工件影响的涡流，会使检测线圈的电性能发生变化，通过信号输出电路将检测线圈电性能的变化转变成电信号输出，经放大器放大，信号处理器消除各种干扰，然后显示检测结果。 对涡流检测，抑制干扰特别重要，各种涡流检测仪中的信号处理器是不相同的，包括用于相位分析的同步检波器和移相器，用于频率分析的滤波器，用于振幅分析的幅度鉴别器以及用于抑制提离效应的不平衡电桥和谐振抑制电路等。 常用的涡流检测仪有涡流导电仪、涡流测厚仪和涡流探伤仪，常用的涡流检测仪的型式和特性如下表所示 6-2-3 检测用线圈 涡流检测用线圈按检测时线圈和工件的相互位置关系可分为三大类。 (1) 穿过式线圈 用于检测管材、棒材、丝材、球体、滚珠等各种能从线圈内部通过的导电工件，容易实现批量、高速的自动检测。 由于线圈产生的磁场首先作用在工件外壁，因此检出外表面缺陷的效果较好。 而内表面缺陷的检验是利用磁场的透入来进行，因此它的检出灵敏度比外壁低，厚壁管材的内表面缺陷不能采用穿过式线圈来检测。 (2) 内插式线圈 用于对组装好的管子进行检测，或对大的部件内直径小而深的钻孔、螺纹孔及厚壁管内表面质量进行检测。 如热交换器的在役检测等。 (3) 探头式线圈 适用于各种板材和大直径(直径大于75mm)的管、棒材的表面检测，特别是检测周向裂纹。 还可用于检测形状比较复杂的工件某一区域的性质以及用于现场检测等，应用非常广泛。 与穿过式线圈相比，探头式线圈体积小，磁场作用范围也小，适于检测尺寸较小的表面缺陷。 这种线圈也比较适用于形状比较复杂的机械零件检测。 在检测裂纹等缺陷时，线圈的放置要使涡流流动方向尽可能与缺陷相垂直，以便从缺陷得到最大的响应。 若涡流流动方向与缺陷平行，则涡流流动的变化将很小，甚至没有畸变，就不能检出缺陷。 例如，当检测一平面上与该平面成一角度的裂纹时，应采用探头式线圈。 而对检测平行于工件表面的分层缺陷来说，就不宜采用探头式线圈。 检测线圈的使用方式一般分为绝对式、标准比较式和自比较式三种。 绝对式是直接测量检测线圈的阻抗变化，标准比较式和自比较式都采用两个线圈反向串联，当它们的阻抗相同时，线圈中没有输出。 标准比较式线圈中一个放置标准工件，另一个放置被检工件，两者若有差异可用适当仪器指示出来，这种方法常用于材料分选。 在很多情况下，由于变化因素较多，标准比较式线圈不大适用。 自比较式线圈广用比较广泛，两个线圈比较被检工件的两个邻近部分，若两段是相同的则此线圈组无输出。 这种方法对被检材料上尺寸的逐渐变化，或者各被检材料之间的显著变化都没有信号显示，而对缺陷(突变发生的)则非常明显。 6-2-4 对比试样 涡流检测对比试样，一般采用与被检工件同样牌号和状态的材料，用同样的加工方法制作。 在用于检测的试样上还加工有一定规格的人工缺陷，有时也可以直接从工件中选取具有典型缺陷的工件作对比试样。 由于对比试样随检测目的及被检工件的材质、形状、大小等有所不同，因此，种类繁多。 人工缺陷的种类和形状如表所示 具体尺寸在各种标准中有规定，人工缺陷选择的原则有下列几点 A) 它们必须符合技术要求； B) 应容易制造； C) 应可以复制； D) 应能按精确标度的尺寸制造； E) 工件在涡流检测仪上产生的信号和自然缺陷产生的信号应十分相似。 对比试样主要用于检测和鉴定涡流检测仪的性能，如灵敏度、分辨力、端部不可检测长度等。 利用对比试样选择检测条件，调整检测仪器以及在检测中利用对比试样定期检查仪器的工作正常与否。 还可利用对比试样的人工缺陷作为调整仪器的标准当量，以此来判断被检工件是否合格。 6-2-5 缺陷检测模型分析 缺陷是涡流检测的