FD-101涡流导电仪便携式涡流导电仪检测原理

涡流检测基本原理发布者：：IDEA 发布时间：：2009-10-23 10:50浏览次数：：76涡流检测是许多NDT（无损检测）方法之一，它应用“电磁学”基本理论作为导体检测的基础。

涡流的产生源于一种叫做电磁感应的现象。

当将交流电施加到导体，例如铜导线上时，磁场将在导体内和环绕导体的空间内产生磁场。

涡流就是感应产生的电流，它在一个环路中流动。

之所以叫做“涡流”，是因为它与液体或气体环绕障碍物在环路中流动的形式是一样的。

如果将一个导体放入该变化的磁场中，涡流将在那个导体中产生，而涡流也会产生自己的磁场，该磁场随着交流电流上升而扩张，随着交流电流减小而消隐。

因此当导体表面或近表面出现缺陷或测量金属材料的一些性质发生变化时，将影响到涡流的强度和分布，从而我们就可以通过一起来检测涡流的变化情况，进而可以间接的知道道题内部缺陷的存在及金属性能是否发生了变化。

涡流作为一种NDT工具的一大优点是它能够做多种多样的检查和测量。

在适当的环境下，涡流可以用于：1、裂缝、缺陷检查2、材料厚度测量3、涂层厚度测量4、材料的传导性测量涡流检测的优越性主要包括：1、对小裂纹和其它缺陷的敏感性2、检测表面和近表面缺陷速度快，灵敏度高3、检验结果是即时性的4、设备接口性好5、仅需要作很少的准备工作6、测试探头不需要接触被测物7、可检查形状尺寸复杂的导体无损检测－声脉冲发布者：：IDEA 发布时间：：2009-11-20 09:48浏览次数：：191．什么叫声脉冲？由一串声波所形成的脉冲。

2．简述声脉冲检测的原理。

当一串声波沿管子传播时，如果遇到管子存在开口、孔洞、鼓胀、凹陷、裂缝、内部腐蚀和沉积等，就会有反射波返回发射端，由于声波的传播速度是固定的，通过计算机系统的处理，便可以准确地得到管子发生异常的具体位置。

3．简述声脉冲检测的应用范围。

声脉冲快速检漏仪适用于有色金属、黑色金属和非金属管道的快速检漏。

如电站高、低加，冷凝器管，锅炉四管；化工厂的热交换管；酒楼大厦中央空调器管的在役检漏等，4．声脉冲检测的特性是什么？①在役管道高速检漏，可达每小时500～1000根管子；②管子材质不限，铁磁非铁磁性或非金属管均宜；③直管、弯管、缠绕管均宜；④可快速发现存在于管子上的穿透性缺陷等；⑤实时记录检测波形，便于下次检测时回放比较。

涡流检测原理涡流检测是运用电磁感应原理，将载有正弦波电流激励线圈，接近金属表面时，线圈周围的交变磁场在金属表面感应电流（此电流称为涡流）。

也产生一个与原磁场方向相反的相同频率的磁场。

又反射到探头线圈，导致检测线圈阻抗的电阻和电感的变化，改变了线圈的电流大小及相位。

因此，探头在金属表面移动，遇到缺陷或材质、尺寸等变化时，使得涡流磁场对线圈的反作用不同，引起线圈阻抗变化，通过涡流检测仪器测量出这种变化量就能鉴别金属表面有无缺陷或其它物理性质变化。

涡流检测实质上就是检测线圈阻抗发生变化并加以处理，从而对试件的物理性能作出评价。

影响涡流场的因素有很多，诸如探头线圈与被测材料的耦合程度，材料的形状和尺寸、电导率、导磁率、以及缺陷等等。

因此，利用涡流原理可以进行金属材料探伤、测厚、硬度材质淬火等分选。

1．什么是涡流检测？利用铁磁线圈在工件中感生的涡流,分析工件内部质量状况的无损检测方法称为涡流检测（图1）。

2．涡流检测线圈与工件的相对位置（图2）图1 涡流检测原理图2 涡流线圈与工件的三种位置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，如果我们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)的变化会导致感应电流的变化，利用这种现象而判知导体性质、状态的检测方法，叫做涡流检测方法。

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测导体中的质量信息。

所以说，检测线圈是一种换能器。

检测线圈的形状、尺寸和技术参数对于最终检测是至关重要的。

在涡流探伤中，往往是根据被检测的形状，尺寸、材质和质量要求(检测标准)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; 穿过式线圈是将被检测试样放在线圈内进行检测的线圈，适用于管、棒、线材的探伤。

由于线圈产生的磁场首先作用在试样外壁，因此检出外壁缺陷的效果较好，内壁缺陷的检测是利用的渗透来进行的。

涡流导电仪SMP10、Sigma2008系列、FD101、102性能比较主要性能分析说明1、仪器的测量精度涡流导电仪测试电导率标块获得的测量值与标块电导率值之间的差异。

由于涡流导电仪测量值与被测试件是呈非线性函数关系，通常仪器的测量精度应指在测量范围内的误差（相对误差或绝对误差）来表述比较确切，如国外先进SMP10型，Sigmatest2.068型及国内Sigma2008系列、D60K、D500K型涡流导电仪。

而用某一测试值的误差来表述产品的精度是不合理的，因无法说明其它测量值误差多少，如国内FD101、FD102型导电仪。

2、仪器稳定性涡流导电仪测量值在一定时间间隔内的变化情况。

这项性能指标是涡流导电仪的最重要的指标之一。

由于涡流导电仪探头（传感器）上的线圈受到温度等因素的影响，引起仪器测量值产生漂移，若仪器上电路没有良好的温度补偿，就会造成仪器工作一段时间甚至10分钟、5分钟后测量值产生变化，无法保证测量值的准确性、可靠性。

根据国家标准GB/T12966-2008规定，涡流导电仪的稳定性应在30分钟才符合要求。

目前市场上常用的涡流导电仪如国外的SMP10，Autosigma3000和国内Sigma2008、D60K，7501产品均能在30分钟至60分钟内稳定工作，不会自动关机，无需重新校准，国内也有个别产品因无法长稳定连续工作，选择自动关机工作模式，如FD101、102型导电仪。

3、提离补偿（抑制性）仪器消除或减少探头与试块间微小间隙影响的能力。

涡流导电仪的提离补偿是一项难度较大的技术，某种方面代表了仪器的先进性。

提离补偿数值越大，说明仪器克服被测试件上非导电覆盖层（如涂层、油漆等）厚度能力越强。

国外先进导电仪如SMP10、Autosigma3000、sigmatest2.068和国内产品sigma2008的提离补偿均能达到0.5mm,而一般产品只能达到0.1mm。

4、关于金属材料温度系数选择根据金属材料学可知，不同的金属材料电导率值随温度的变化率是不相同的，也就是说温度系数不相同，所以仪器要做到准确的把不同温度下的测量的电导率值补偿（换算）到20℃是的电导率值，仪器必须有不同的材料温度系数选择功能，国外涡流导电仪及国内sigma2008系列导电仪都具备此项功能，而一般产品是不具备的。

涡流探伤仪的原理
涡流探伤仪是用于金属在线、离线探伤的新一代涡流设备。

它采用了先进的数字电子技术以及微机技术，操作简单、方便。

为用户提供可靠、稳定的操作平台，具备高灵敏的性能指标。

涡流探伤仪基本原理：
涡流检测是以电磁感应为基础的，它的基本原理可以描述为：当载有交变电流的检测线圈靠近导电试件时，由于线圈中交变的电流产生交变的磁场，从而试件中会感生出涡流。

涡流的大小、相位及流动形式受到试件导电性能等的影响，而涡流的反作用磁场又使检测线圈的阻抗发生变化，因此，通过测定检测线圈阻抗的变化，就可以得出被测试件的导电性差别及有无缺陷等方面的结论。

具有相对独立的检测通道，可分别连接不同规格的检测探头，用于同时检测金属纵向裂纹或横向缺陷(如驳口)的缺陷信号，因此，该仪器特别适用于在线以及离线检测，并且可以在无磁饱和器的条件下进行调试检测。

采用计算机中英文菜单人机对话，大屏幕双踪信号显示，多模式报警技术，以及独特的数字电子平衡技术，使得仪器操作更加容易、可靠。

智能金属涡流探伤仪具有64Hz～2MHz测试频率范围，能够适用于各种不同金属的检测要求，并且由于采用全数字化设计，因此，能够在仪器内建立标准检测程序，方便用户在改换金属管道规格时灵活调用。

可配耦合间隙要求很低的穿过式探头，亦可配接只有香烟盒大小的组合式平面探头，探头的选择完全根据用户的检测要求而定，且仪器能够适用于几乎所有厂家生产的涡流探头。

此外，仪器可配置高精度延时打标模块，实现在线自动探伤。

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涡流探伤仪。

电导率仪基本原理一：电导率测试和涡流检测的基本原理是基本相同的，都是根据电磁场理论的电磁感应现象，即利用载有交变电流的检测线圈接近导电试件时，周围空间的交变磁场会使试件中会感生出涡旋电流（涡流），涡流的大小、相位及流动形式受试件的性能参数等因素的影响，而涡流产生的磁场又使得检测线圈的阻抗发生变化，因此通过测定检测线圈阻抗的变化，就可以得出被检试件的导电性差异。

二：电导率的物理意义，材料按其导电性能可分为：绝缘体、半导体、导体、超导体（一种特殊条件下的导体）金属材料能够导电是因为在金属中，原子最外层的电子受原子核的束缚很弱，在常温下它们就能挣脱原子核的束缚而成为自由电子，在金属内自由运动。

通常情况下，任一瞬间通过导体任一截面的电量可以相互抵消，即导体中没有电流流过，若在导体两端提供电位差，即导体中产生电场，自由电子就会在电场作用下从低电位向高电位移动，由于在导体中自由电子数量很多，很容易发生电子流（电荷）的移动，所以导体就会很容易导电。

在这种情况下，导体的任何截面都将有一定的电流流过金属材料中由于自由电子在运动过程中与原子或其他自由电子相互碰撞，自由电子的运动速度就会减慢，对电流的通过存在一定的阻力，称为电阻RR＝ρ*L/Sρ：电阻率，是一个仅与导体材料有关的物理量，在涡流检测中经常用电导率σ来表示导电材料的导电性能σ＝1／ρ为了方便计算，我们通常用国际退火铜标准（IACS）表示导电材料的导电性能三. 影响材料电导率的因素1.单晶或经过充分退火的高纯度金属，电导率会达到极大值2.金属中掺入杂质成为合金使得其晶格发生畸变，引起电导率相应变化3一般情况下，电导率随杂质含量增加成比例减小，并且与杂质元素种类有关；金属经过冷加工（机械加工）、热处理后，由于内应力使晶格发生畸变，电导率减小。

飞机某些部位遭受雷击和某些高速运动部件的突然终止，在一定程度上相当于经过了局部热处理；4.当温度升高时，自由电子碰撞机率增加，电导率减小。

涡流探伤仪的原理及应用简介涡流探伤是一种基于涡流感应原理的无损检测技术，可以对金属、合金及导电材料进行有效的表面或近表面缺陷检测。

涡流探伤仪是一种专门用于进行涡流探伤的仪器，它可以根据不同的应用需求选择不同的工作频率和探头。

原理涡流探伤的原理基于法拉第感应定律，即：当导体中存在变化的磁场时，会在导体内产生感应电流。

在涡流探伤中，探头通过传送电流在被测物体表面诱导出涡流，涡流在被测物体表面并不直接流动，但是会产生磁场。

涡流的电磁效应能够引起探头电压的变化，这种变化可以检测到被测物体的缺陷情况。

涡流探伤的过程可以理解为高频磁场对被检测的导体材料进行磁化。

当探头靠近被检测的材料时，磁场会通过被检测的材料，诱导出涡流。

涡流的产生会引起当地磁场的变化，这个变化可以感应移动的探头内的电场。

当涡流受到材料中缺陷的影响时，涡流的电磁效应会发生变化。

这种变化可以被探头检测到，从而确定材料中的缺陷情况。

应用涡流探伤技术广泛应用于汽车、航空、航天、化工、核电和铁路等领域，主要用于以下方面：•表面缺陷检测：涡流探伤可以对毛刺、裂纹、层间粘结度、焊缝质量等表面缺陷进行检测。

•材料排序：涡流探伤可以测量材料的电导率和磁导率，根据测量结果对不同材料进行排序。

•金属管道检测：涡流探伤可以检测金属管道内壁的腐蚀、氧化、斑点和缺陷等问题。

•磁性材料检测：涡流探伤可以对含磁性材料进行检测，对于含有表面裂纹的磁性材料，涡流探伤可以达到很高的检测灵敏度。

另外，涡流探伤也可以用于检测导电涂层和非导电表面，例如用于检测塑料、橡胶、涂料和陶瓷等非导电材料的涂层厚度。

结论涡流探伤作为一种无损检测技术，具有高效、高精度、高灵敏度、无污染等优点。

涡流探伤技术的发展，不仅推进了制造业的发展和产品质量的保障，还促进了工业设备领域的进步，为安全生产提供了有效的保障。

1、仪器的测量精度涡流导电仪测试电导率标块获得的测量值与标块电导率值之间的差异。

由于涡流导电仪测量值与被测试件是呈非线性函数关系，通常仪器的测量精度应指在测量范围内的误差（相对误差或绝对误差）来表述比较确切，如国外先进SMP10型，Sigmatest2.068型及国内Sigma2008系列、D60K、D500K型涡流导电仪。

而用某一测试值的误差来表述产品的精度是不合理的，因无法说明其它测量值误差多少，如国内FD101、FD102型导电仪。

2、仪器稳定性涡流导电仪测量值在一定时间间隔内的变化情况。

这项性能指标是涡流导电仪的最重要的指标之一。

由于涡流导电仪探头（传感器）上的线圈受到温度等因素的影响，引起仪器测量值产生漂移，若仪器上电路没有良好的温度补偿，就会造成仪器工作一段时间甚至10分钟、5分钟后测量值产生变化，无法保证测量值的准确性、可靠性。

根据国家标准GB/T12966-2008规定，涡流导电仪的稳定性应在30分钟才符合要求。

目前市场上常用的涡流导电仪如国外的SMP10，Autosigma3000和国内Sigma2008、D60K，7501产品均能在30分钟至60分钟内稳定工作，不会自动关机，无需重新校准，国内也有个别产品因无法长稳定连续工作，选择自动关机工作模式，如FD101、102型导电仪。

3、提离补偿（抑制性）仪器消除或减少探头与试块间微小间隙影响的能力。

涡流导电仪的提离补偿是一项难度较大的技术，某种方面代表了仪器的先进性。

提离补偿数值越大，说明仪器克服被测试件上非导电覆盖层（如涂层、油漆等）厚度能力越强。

国外先进导电仪如SMP10、Autosigma3000、sigmatest2.068和国内产品sigma2008的提离补偿均能达到0.5mm,而一般产品只能达到0.1mm。

4、关于金属材料温度系数选择根据金属材料学可知，不同的金属材料电导率值随温度的变化率是不相同的，也就是说温度系数不相同，所以仪器要做到准确的把不同温度下的测量的电导率值补偿（换算）到20℃是的电导率值，仪器必须有不同的材料温度系数选择功能，国外涡流导电仪及国内sigma2008系列导电仪都具备此项功能，而一般产品是不具备的。

1．目的规范涡流电导仪的作业规程。

2．适用范围本文件适用于铜排、铝排及带铜、铝导体物料的电导率、电阻率测试。

3．定义涡流电导仪：利用试件电导率变化导致检测线圈阻抗变化来测量电导率的仪器，主要用于非铁磁性金属电导率的测量。

电导率：在介质中该量与电场强度之积等于传导电流密度。

常用单位MS/m（西门子）。

导电率：导电率是导体电导率与纯铜电导率的比值，以百分数表示。

即纯铜的导电率为100%。

常用单位%IACS，%IACS为国际退火（软）铜标准。

电导率与导电率单位转换：1%IACS=0.58MS/m。

电阻率：电导率的倒数。

电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。

温度补偿：电导率的测量受温度影响，测量读数转换到标准温度，避免温度导致测量数据偏差。

（我司使用涡流电导仪自动补偿到20°C）。

4．职责质量管理部：负责本文件的制定、完善和执行，负责本检测设备的维护、保养及校正工作。

注：本仪器使用者必须先熟读本作业指导书，按照规程进行操作。

5．作业指导5.1使用前准备工作5.1.1使用连接线连接主机与探头。

连接时务必注意连接线红点朝上，且主机及端头红点同样朝上，不可随意插入，防止人为造成仪器损坏。

5.1.2开机：关机状态下，按下开关键，屏幕显示开机界面，同时工作指示灯亮。

5.1.3关机：开机状态下，长按开关键三秒钟，工作指示灯熄灭。

5.2校正5.2.1每次使用前，开机之后，将主机、探头、标快、被测工件置于同一环境15分钟左右进行预热，待温度平衡之后开始校正。

5.2.2校正的注意事项：界面的小太阳为仪器状态指示，绿色时为正常状态，红色时为仪器自动计算状态，校正及测量需在正常状态下进行。

5.2.3校正具体步骤5.2.3.1测量界面上，按功能键使红色光标移到校准，按确定键进入空中校准界面，此时将探头放在空中三秒钟（探头应远离磁性干扰源）。

5.2.3.2完成空中校准后进行标块一（铝块）校准。

5.2.3.3完成标块一（铝块）后进行标块二（铜块）校准。