涡流检测线圈探头.ppt

涡流检测 Eddy Current Testing 简称 ET 1 涡流检测的原理 涡流检测是建立在电磁感应原理基础之上的一种无损检测方法，它适用于导电材料。当把一块导体置于交变磁场之中，在导体中就有感应电流存在，即产生涡流。由于导体自身各种因素（如电导率、磁导率、形状，尺寸和缺陷等）的变化，会导致涡流的变化，利用这种现象判定导体性质，状态的检测方法，就称为涡流检测。 电磁感应现象和涡流的产生见图1和图2。在图1中，使线圈1和线圈2靠近，在线圈1中通过交流电，在线圈2中就会有感应产生交流电。如果使用金属板代替线圈2，同样也可以使金属板导体产生交流电，如图2。这种由交流磁场感生出来的电流就涡流。 在图2中，试件中的涡流方法与给试件施加交流磁场线圈的电流相反。由涡流所产生的交流磁场也产生交变磁力线，它通过激励线圈时又感生出反作用电流。如果工件中涡流变化，这个反作用电流 中国工业检验检测网 也变化。测定它的变化，就可以测得涡流的变化，从而得到试件 的信息。涡流的分布及其电流大小由线圈的形状和尺寸，试验频 率，导体的电导率，磁导率，形状和尺寸，导体与线圈间的距离 以及导体表面的缺陷所决定的。因此，根据检测到的试件中的涡 流，就可以取得关于试件材质，缺陷和形状尺寸等信息。 由于激励电流和反作用电流的相位会出现一定差异，这个相位 差随着试件的性质而改变，因此，常通过测量这相位的变化来检 测试件的有关信息。这个相位的变化与线圈阻抗的变化密切相关， 现在，大多数的涡流检测仪器都以阻抗分析法为基础，来鉴别各 种引起涡流变化的因素。 由于涡流具有集肤效应，因此涡流检测只能检测表面和近表面 的缺陷。 由于试件形状的不同、检测部位的不同，所以检测线圈的形状 与接近试件的方式也不尽相同。为了适应各种检测的需要，人们 设计了各种各样的检测线圈和涡流检测仪器。 中国工业检验检测网 中国工业检验检测网 中国工业检验检测网 2 涡流检测仪器 涡流探伤仪的基本原理：信号发生器（振动器）产生交变电流供 给检测线圈，线圈产生交变磁场并在工件中感生涡流，涡流受到工 件性能的影响并反过来使线圈阻抗发生变化，然后通过信号检出电 路检出线圈阻抗的变化。 图3为管、棒、线材涡流检测仪器框图。 中国工业检验检测网 图4是以线圈的阻抗分析为基础的涡流检测仪器，也称为阻抗分 析仪。 比较图3和图4两类仪器，大部分电路是一致的。 中国工业检验检测网 3 涡流检测线圈（探头） 在涡流探伤中，是靠检测线圈来建立交变磁场，把能量 传递给被检导体；同时又通过涡流所建立的交变磁场来获 得被检导体中的质量信息。因此，检测线圈实际上一种换 能器。 检测线圈的形状，尺寸和技术参数对于最终检测结果是 至关重要的。在涡流探伤中，往往根据被检试件的形状、 尺寸、材质和质量要求等来选定检测线圈的种类，常用的 检测线圈有三类：穿过式线圈，插入式线圈和探头式线圈。 图5为穿过式线圈，它用来检测线材、棒材和管材，主 要用在在线检测。 中国工业检验检测网 中国工业检验检测网 图6为内插式线圈，是放在 管子内部进行检测的线圈， 专门用来检查厚壁管子内壁 或钻孔内壁的缺陷，也用来 检查成套设备中管子的质量， 比如热交换器管的在役检测。 图7为探头式线圈，放置在 试件表面上进行检测的线圈， 它不仅适用于形状简单的板 材、方坯、棒材及大直径管材的表面扫描探伤，也适用于形状较为 复杂的机械零件的检测。由于其线圈体积小，磁场作用范围小，一 次检测范围和检测的缺陷都比较小。 中国工业检验检测网 4 涡流检测工艺要点 4.1 试件表面的清理 4.2 探伤规范的选择 （一）线圈的选择 a 试件的形状和尺寸 b 线圈的参数 c 适合于被检缺陷 （二）频率的选择 a 集肤深度和检测灵敏度 b 检测因素的阻抗特性 第一 选择检测因素产生最大阻抗变化时的频率 第二 选择检测因素与其它干扰因素所引起的阻抗变 化之间有最大相位差时的频率（适用具有相位 分析功能的仪器） 中国工业检验检测网 （三）对比试件的准备 对比试件（或标准试件）作为调节仪器和判废标准的工 具，对试验结果影响很大，制作时应予以足够重视，如果 标准作了明确规定，严格按标准执行。 （四）平衡电路的调节 指在采用对比试件的无缺陷部位进行试验时，对平衡回 路的调节，使对无缺陷部位检测时，检测线圈的输出为零。 （五）灵敏度的选择 灵敏度的确定与检测要求及使用的仪