第五章渦流檢測(cè)(EddycurrentTes)內(nèi)容5渦流檢測(cè)的基本原理52渦流檢測(cè)的阻抗分析法■53渦流檢測(cè)的應(yīng)用前言利用電磁感應(yīng)原理,通過檢測(cè)被檢工件內(nèi)感生渦流的變化來無損地評(píng)定導(dǎo)電材料及其工件的某些性能,或發(fā)現(xiàn)缺陷的無損檢測(cè)方法稱為渦流檢測(cè)。渦流檢測(cè)是控制各種金屬材料及少數(shù)非金屬導(dǎo)電材料(如石墨)及其產(chǎn)品品質(zhì)的主要手段之一。與其他無損檢測(cè)方法相比,渦流檢測(cè)更容易實(shí)現(xiàn)檢測(cè)自動(dòng)化,特別是對(duì)管材棒材和線材有很高的檢測(cè)效率。超聲波檢測(cè)的適用范圍:幾乎所有材料(氣相、液相、固相,金屬、非金屬);檢測(cè)缺陷類型:體積型、面積型均可。工業(yè)超聲檢測(cè)常用的工作頻率為05-10MHz。較高的頻率主要用于細(xì)晶材料和高靈敏度檢測(cè),較低的頻率用于衰減較大和粗晶材料(1MHz以下)。射線檢測(cè)的適用范圍:幾乎所有固體材料,而且對(duì)零件表面形狀及表面粗糙度均無嚴(yán)格要求,目前射線檢測(cè)主要應(yīng)用于鑄件和焊件的檢測(cè)。射線檢測(cè)對(duì)體積型缺陷的檢測(cè)靈敏度較高,對(duì)平面缺陷的檢測(cè)靈敏度較低。51渦流檢測(cè)的基本原理渦流檢測(cè)的基本原理蕌當(dāng)導(dǎo)體處在變化的磁場(chǎng)中或相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)切割磁力線時(shí),由電磁感應(yīng)定律,其內(nèi)部會(huì)感應(yīng)出電流。這些電流的特點(diǎn)是在導(dǎo)體內(nèi)部自成閉合回路,呈漩渦狀流動(dòng),因此稱之為渦流。例如,在含有圓柱導(dǎo)體芯的螺管線圈中通有交變電流時(shí),圓柱導(dǎo)體芯中將出現(xiàn)渦流?！龌驹?電磁感應(yīng),交變電流在導(dǎo)體表面形成渦狀流動(dòng)的電流,簡(jiǎn)稱渦流Coil'smagneticfieldEddycorremagnetIcConductive圖5-1渦流material渦流檢測(cè)基本原理L2當(dāng)載有交變電流的檢測(cè)線圈靠近導(dǎo)電試件(相當(dāng)于次級(jí)線圈)時(shí),由線圈耦合互感電路電磁感應(yīng)理論可知,與渦流伴生的感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)疊加,使得檢測(cè)線圈的復(fù)阻抗發(fā)生改變。導(dǎo)電體內(nèi)感生渦流的幅值大小、相位、流動(dòng)形式及伴生磁場(chǎng)受到導(dǎo)電體的物理及制造工藝性能的影響。因此,通過測(cè)定檢測(cè)線圈阻抗的變化,就可以非破壞性地判斷出被測(cè)試件的物理或工藝性能及有無缺陷等,此即為渦流檢測(cè)的基本原理渦流檢測(cè)線圈測(cè)出的阻抗變化是各種信息的綜合,若需要測(cè)出材料內(nèi)部某一特定信息(如裂紋)時(shí)就必須依靠線圈的設(shè)計(jì)以及儀器的合理組成。抑制掉不需要的干擾信息,突出所需要檢測(cè)的信息般是將檢測(cè)線圈接收到的信號(hào)變成電信號(hào)輸入到渦流檢測(cè)儀中,進(jìn)行不同的信號(hào)處理,在示波器或記錄儀上顯示出來,以判別材料中是否有缺陷。如試件表面有裂紋,會(huì)阻礙渦流流過或使它流過的途徑發(fā)生扭曲變化,最終影響渦流磁場(chǎng)。適用探測(cè)線圈可把這些變化情況檢測(cè)出來。交變的感生渦流滲入被檢材料的深度與其頻率的12次冪成反比。常規(guī)渦流檢測(cè)使用的頻率較髙(幾百到幾兆赫茲),滲透深度通常較淺,因此常規(guī)渦流檢測(cè)是一種表面或近表面的無損檢測(cè)方法。503趨膚效、渦流檢測(cè)的特點(diǎn)蕌1、對(duì)導(dǎo)電材料表面和近表面缺陷的檢測(cè)靈敏度較高;2、應(yīng)用范圍廣,對(duì)影響感生渦流特性的各種物理和工藝因素均能檢測(cè)3、一定條件下,能反映有關(guān)裂紋深度的信息;4、不需用耦合劑,檢測(cè)時(shí)與工件不接觸,所以檢測(cè)速度很快,易于實(shí)現(xiàn)管、棒、線材高速、高效的自動(dòng)化檢測(cè);5、可在高溫(耦合劑在高溫下會(huì)流失)、薄壁管、細(xì)線、零件內(nèi)孔表面等其他檢測(cè)方法不適用的場(chǎng)合實(shí)施檢測(cè);6、渦流檢測(cè)不僅可以探傷,而且可以揭示工件尺寸變化和材料特性,例如電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率的變化,利用這個(gè)特點(diǎn)可綜合評(píng)價(jià)容器消除應(yīng)力熱處理的效果,檢測(cè)材料的質(zhì)量以及測(cè)量尺寸7、缺點(diǎn):受趨膚效應(yīng)的限制,很難發(fā)現(xiàn)工件深處的缺陷;缺陷的類型、位置、形狀不易估計(jì),需輔以其他無損檢測(cè)的方法來進(jìn)行缺陷的定位和定性