涡流检测完整版本.pptVIP

*涡流检测：利用电磁感应原理，通过测定被检工件内感生涡流的变化来无损评定材料及其工件的某些性能或发现缺陷的无损检测方法。第三章涡流检测涡流检测的发展1879年：首次将涡流检测应用到实际(判断不同的金属和合金,进行材质分选)1926年：第一台涡流测厚仪问世20世纪40年代初:德国福斯特博士的理论研究推动了全世界涡流检测技术的发展。中国：20世纪60年代开始：研制了涡流电导仪、测厚仪、检测设备。现有数字型的各种设备。应用在航空航天、冶金、机械、电力、化工、核能等领域。*一、涡流检测的基本原理1．涡流检测基础知识（1）金属的导电性对于给定的导电材料：电阻电导率（2）金属的磁特性磁导率*（3）电磁感应1）电磁感应——当穿过闭合导电回路所包围面积的磁通量发生变化时，回路中就产生电流的现象。法拉第电磁感应定律：2）自感应自感现象：当线圈中通以交变电流I时，其所产生的交变磁通量也将在本线圈中产生感应电动势。L——自感系数（亨利）*3）互感应互感现象：由一个线圈中的电流发生变化而使其它线圈产生感应电动势的现象。两个线圈之间的耦合程度耦合系数：M——互感系数（亨利）*当导电体靠近变化着的磁场或导体作切割磁力线运动时，由电磁感应定律可知，导电体内必然会感生出呈涡状流动的电流，即所谓涡流。2.涡流检测的一般原理（1）什么叫涡流？（2）涡流检测一般原理当检测线圈靠近被检工件时，其表面出现电磁涡流，该涡流同时产生一个与原磁场方向相反的磁场，并部分抵消原磁场，导致检测线圈电阻和电感分量变化。若金属工件存在缺陷，就会改变涡流场的强度及分布，使线圈阻抗发生变化，通过检测这个变化就可发现有无缺陷。*原线圈的等效阻抗Z变化：线圈与导体间距离被测体电阻率被测体磁导率激励电流的频率δI1I2H1H2涡流作用原理*3.涡流的趋肤效应趋肤效应：当交变电流通过导体时，分布在导体横截面上的电流密度是不均匀的，即表层密度最大，越靠近截面的中心电流密度越小的现象。涡流的衰减公式：渗透深度：涡流密度衰减为其表面密度的1/e时对应的深度。极限深度：（涡流密度约为表面的5%）*二、涡流检测的特点1．涡流检测只适用于导电材料2．涡流检测特别适合于导电材料的表面和亚表面检测3．涡流检测不需要耦合剂4．涡流检测速度极快，易于实现自动化5．涡流检测用于高温检测6．涡流检测可用于异形材和小零件的检测*二、涡流检测仪器及设备1.涡流检测仪振荡器信号检出电路试件放大器信号处理器显示器电源检测线圈涡流检测仪基本组成示意图*振荡器产生的交变电流通过线圈，当探头线圈移到缺陷处，所产生的涡流减小，则线圈的阻抗发生变化，可以通过电表指示出来。*2.涡流检测探头（检测线圈）（1）按检测时和试件的相互位置关系分类（P74）a.穿过式特点：容易实现小直径线材、管材、棒材表面质量的高速、大批量自动化检测。b.内通过式（内壁穿过式）特点：可检测安装好的管件或小直径的深钻孔、螺纹孔或厚壁管内壁的表面质量。c.放置式（电式或探头式）特点：体积小、检测灵敏度高、适用于各种板材、带材和大直径管材、棒材，或形状复杂工件的特定区域的表面检测。**（2）按电联接方式分类（P75）a.绝对式：只用一个检测线圈进行涡流检测适用场合：材质分选、涂层测厚及材料探伤b.差动式：两个线圈反接在一起进行工作标准比较式自比较式适用场合：管（棒）材表面的局部缺陷。优缺点比较见P77表3-3。3.对比试样作用：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。*三、涡流检测的频率选择频率范围：200Hz～6MHz或更大频率选择依据：由被检工件的厚度、所希望的透入深度、要求达到的灵敏度等不同的检测目的来决定。频率越低透入深度越大，但检测灵敏度降低，检测速度也降低。因此，在正常情况下，要尽可能选择高的检测频率。一般选择频率的方法：检测工件的表面缺陷，可选择几兆赫兹的频率；若要检测相当深处的缺陷，必须选用非常低的频率，但此时不可能检测出细小的缺陷。*四、涡流检测的应用1.涡流探伤（1）金属管材探伤（2）