阵列涡流检测
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目录一、涡流阵列检测应用研究二、涡流阵列检测应用案例三、涡流阵列检测应用注意事项一、涡流阵列检测应用研究1.非铁磁性材料、均匀表面 --对比试样ET∝f(σ,μ≈μ0, LF, 均匀性…)均匀表面:结构或材质方面的均匀。
管件、锻件、铸件等ECA显示特点:表面开口缺陷:幅值、相位、C扫显示∝缺陷深度近表面缺陷:幅值、C扫显示∝埋藏深度1.非铁磁性材料、均匀表面--工件对于非铁磁性金属材料的均匀表面,与PT相比,ECA表面条件要求低、检测速度快、缺陷检出率高、绿色环保,优势较为明显。
1.非铁磁性材料、均匀表面--ECA-C扫成像绝对桥式阵列、小的线圈尺寸、多的阵列排数更有利于涡流阵列C扫成像。
均匀表面表面开口缺陷ECA-C扫成像可在一定程度上定性2.非铁磁性材料、非均匀表面--对比试块ET∝f(σ, LF, μ≈μ0, 均匀性…)对接接头:局部表面出现结构或材质不均匀。
2.非铁磁性材料、非均匀表面--模拟试块表面的不均匀性,在一定程度上影响ECA-C成像效果,直观性受到影响。
焊纹也会降低检测灵敏度。
2.非铁磁性材料、非均匀平面--工件3.铁磁性材料、均匀表面--对比试样ET∝f(σ, LF, μ, 均匀性…)管件、锻件、铸件等4.铁磁性材料、非均匀表面--动态提离补偿技术ECA C-scan Image对接接头:局部表面出现结构或材质不均匀。
4.铁磁性材料、非均匀表面--对比试样5.高温奥氏体不锈钢刻槽试板高温检测实验(300℃)6.低温低温情况下,PT无法实施,可考虑ECA。
二、涡流阵列检测典型案例——奥氏体不锈钢对接接头1.表面开口缺陷ECA可以比PT更容易发现缺陷。
2.近表面缺陷ECA可以在一定程度上检出近表面缺陷。
在线不打磨检测--动态提离补偿动态提离补偿技术,实现了碳钢对接接头的在线不打磨表面缺陷检测。
三、涡流阵列检测注意事项a)了解检测对象b)选探头c)选对比试样d)确定灵敏度e)扫查f)数据判读g)验证。
涡流阵列检测技术的研究进展现状分析张卫民;岳明明;庞炜涵;徐民东;陈国龙【摘要】简要介绍了阵列涡流检测技术研究进展和应用情况,指出阵列涡流传感器是涡流检测技术的一个新的发展方向,在重要机械零部件和关键结构监测中具有广泛应用前景.提出了一种检测小曲率曲面零件的新型阵列式检测技术方案和结构设计方案.%This paper briefly introduces the research progress and application of the eddy current array testing technology,and points out a new development direction that the eddy current array sensor is applied to its testing technology.It has a wide application pros-pect in monitoring the important mechanical parts. A new array testing technology and the system design scheme are proposed to test the small curved surface parts.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】3页(P181-183)【关键词】检测;涡流传感器;阵列式检测结构;研究现状【作者】张卫民;岳明明;庞炜涵;徐民东;陈国龙【作者单位】北京理工大学机械与车辆学院北京100081;北京理工大学机械与车辆学院北京100081;北京理工大学机械与车辆学院北京100081;北京理工大学机械与车辆学院北京100081;北京理工大学机械与车辆学院北京100081【正文语种】中文【中图分类】TP274+.50 引言涡流阵列传感器检测技术,亦属于涡流传感器技术新兴发展方向之一。
1无损检测(Nondestructive Testing, NDT)是一门涉及多学科的综合性应用技术,它以不损害被检对象的内部结构和使用性能为前提,应用多种物理原理和化学现象,对各种工程材料、零部件、结构件进行有效地检验和测试,检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性,进而评价它们的连续性、完整性、安全可靠性及某些物理性能【1-6]。
无损检测技术是现代工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上反应了一个国家的工业发展水平,其重要性己得到世界范围内广泛公认。
无损检测技术的应用范围十分广泛,遍布工业发展的各个领域,在机械、建筑、冶金、电力、石油、造船、汽车、宇航、核能、铁路等行业中被普遍采用,成为不可或缺的质量保证手段,其在产品设计、生产和使用的各个环节中己被卓有成效的运用[4,7-16]。
2以德国科学家伦琴1895年发现X射线为标志,无损检测作为应用型技术学科己有一百多年的历史[l7]0 1900年,法国海关开始应用X射线检验物品;1922年,美国建立了世界第一个工业射线实验室,用X射线检查铸件质量,以后在军事工业和机械制造业等领域得到了广泛应用,射线检测技术至今仍然是许多工业产品质量控制的重要手段。
1912年,超声波检测技术最早在航海中用于探查海面上的冰山;1929年,将其应用于产品缺陷的检测,目前仍是锅炉压力容器、铁轨等重要机械产品的主要检测手段。
1930年后,开始采用磁粉检测方法来检测车辆的曲柄等关键部件,以后在钢结构上广泛应用磁粉探伤方法,使磁粉检测得以普及到各种铁磁性材料的表面检测。
毛细管现象是土壤水分蒸发的一种常见现象,随着工业化大生产的出现,将“毛细管现象”成功地应用于金属和非金属材料开口缺陷的检测,其灵敏度与磁粉检测相当,它的最大好处是可以检测非铁磁性物质。
经典的电磁感应定律和涡流趋肤效应的发现,促进了现代导电材料涡流检测方法的产生。
1935年,第一台涡流探测仪器研究成功。
到了二十世纪中期,建立了以射线检测(Radiographic Testing, RT、超声检测(Ultrasonic Testing, UT、磁粉检测(Magnetic Testing, MT、渗透检测(Penetrant Testing, PT)和涡流检测(Eddy Current Test, ECT五大常规检测技术为代表的无损检测体系【‘“]。
无损检测技术中的涡流检测方法详解无损检测技术是一种用于检测材料或构件内部缺陷或性能状态的技术方法,它可以在不破坏被检测材料的情况下对其进行评估和监测。
涡流检测作为无损检测技术的一种方法,被广泛应用于工业生产、航空、航天、汽车、电力等领域。
本文将对涡流检测方法进行详细解释和阐述。
涡流检测是一种基于电磁感应原理的无损检测技术。
其原理是利用交流电源产生的交变电磁场在被测材料中产生涡流,通过对涡流的测量,来判断被测材料的缺陷或性能状态。
涡流检测方法可以检测到多种类型的缺陷,如裂纹、腐蚀、疏松等。
涡流检测方法主要包括以下几个方面:1. 电磁感应原理:涡流检测是基于电磁感应原理的,通过交流电源产生的交变电磁场在被测材料中产生涡流。
当被测材料中存在缺陷时,涡流的路径和强度会发生变化,从而可以判断缺陷的位置和性质。
2. 探头设计:涡流检测中使用的探头通常由线圈和磁芯组成。
线圈通过交流电源激励产生交变磁场,磁芯则用于集中和引导磁场。
探头的设计对于检测效果起着重要的作用,不同类型的缺陷需要不同设计的探头。
3. 缺陷识别:通过分析涡流的强度、相位、频率等参数,可以判断被测材料中的缺陷类型和尺寸。
例如,对于裂纹缺陷,涡流的强度和相位会出现明显的变化。
通过对涡流信号进行数学处理和分析,可以得到准确的缺陷识别结果。
4. 检测技术:涡流检测技术可以分为静态检测和动态检测两种。
静态检测是指将被测材料放置在固定位置,通过探头对其进行检测。
动态检测则是指将探头和被测材料相对运动,通过对运动产生的涡流信号进行检测。
动态检测常用于对大型或复杂构件的检测。
涡流检测方法具有以下优点:1. 非接触性:涡流检测不需要直接接触被测物体,因此不会对被测材料造成损伤或影响其性能。
2. 高灵敏度:涡流检测可以检测到微小尺寸的缺陷,对于裂纹等细小缺陷具有很高的灵敏度。
3. 适用范围广:涡流检测方法适用于多种材料,如金属、合金、陶瓷等。
同时,它可以应用于不同形状和尺寸的材料和构件。
阵列涡流标准阵列涡流检测是一种无损检测技术,可用于检测金属和非金属材料表面和近表面的裂纹、夹杂物、孔洞等缺陷。
本文将介绍阵列涡流检测的标准,包括设备准备、检测流程、数据分析、质量评估、预防维护、安全规范、场地管理及应用领域等方面。
1. 设备准备在进行阵列涡流检测前,需要准备好相应的设备和器材,包括:涡流检测仪、阵列涡流探头、电源、信号线、校准试块、数据处理计算机及相关软件等。
在设备准备过程中,需要注意以下几点:* 涡流检测仪应选择具有高灵敏度、高稳定性的仪器,同时应具备自动化检测和数据处理功能;* 阵列涡流探头应选择与被检材料和尺寸相匹配的探头,同时应注意探头的清洁和维护;* 校准试块应选择与被检材料和尺寸相近的试块,用于校准探头和仪器,保证检测结果的准确性。
2. 检测流程阵列涡流检测的检测流程一般包括以下几个步骤:* 试块准备:选择合适的校准试块,将其放置在检测位置,用于校准探头和仪器;* 探头安装:将阵列涡流探头安装在涡流检测仪上,连接信号线;* 仪器校准:使用校准试块对仪器进行校准,调整仪器参数,保证检测结果的准确性;* 检测操作:将探头放置在待检测工件表面上,启动检测程序,进行检测;* 数据采集:记录检测过程中的数据,包括缺陷的位置、大小、形状等;* 数据处理:使用数据处理软件对采集的数据进行处理,生成检测报告。
3. 数据分析数据分析是阵列涡流检测的重要环节之一,通过对采集的数据进行分析和处理,可以提取出缺陷的位置、大小、形状等信息,并生成相应的检测报告。
数据分析一般包括以下几个步骤:* 数据预处理:对采集的数据进行预处理,包括去噪、滤波等操作,以提高数据的准确性和可靠性;* 缺陷提取:通过图像处理和模式识别等技术,从预处理后的数据中提取出缺陷的位置、大小、形状等信息;* 数据分析:对提取出的缺陷信息进行分析,包括缺陷的类型、分布规律等,以评估被检材料的质量和安全性。
4. 质量评估质量评估是阵列涡流检测的重要环节之一,通过对检测结果进行评估和分析,可以判断出被检材料的质量和安全性。
涡流检测ect检测技术标准涡流检测(ECT)是一种常用的无损检测技术,它利用涡流场对导体材料的检测,以实现对材料表面和近表面缺陷的检测。
下面是关于涡流检测技术的详细说明。
一、涡流检测的原理涡流检测是基于电磁感应原理的无损检测方法。
当一个交流电磁线圈靠近被检测的导电材料时,线圈中会产生交变磁场。
这个磁场会在被检测材料中产生涡流。
如果材料中存在缺陷或异常,如裂纹、气孔、夹杂物等,这些缺陷会改变涡流的分布和强度,从而改变线圈中的感应电动势。
通过测量这个感应电动势的变化,可以确定被检测材料中的缺陷。
二、涡流检测的优点1.高灵敏度:涡流检测对材料表面和近表面的缺陷非常敏感,可以检测出微小的裂纹和其他缺陷。
2.快速高效:涡流检测可以在线进行,且不需要对材料进行特殊处理,因此可以快速高效地检测大量材料。
3.无需耦合剂:与其他无损检测方法相比,涡流检测不需要使用耦合剂,因此可以减少污染和操作成本。
4.适应性强:涡流检测适用于各种导电材料,包括金属、合金、复合材料等。
三、涡流检测的局限性1.检测深度有限:涡流检测主要适用于材料表面和近表面的缺陷检测,对于深层缺陷的检测能力有限。
2.对材料形状和大小敏感:涡流检测的灵敏度受到材料形状和大小的影响,因此对于不同形状和大小的零件需要进行不同的检测设置。
3.不能检测非导电材料:涡流检测只能用于导电材料的检测,对于非导电材料的检测无能为力。
四、涡流检测的标准为了规范涡流检测的技术要求和应用范围,国际上制定了一系列相关标准。
下面是几个主要的涡流检测标准:1.ISO 18564-1: 无损检测-涡流检测-第1部分:一般原则和方法:该标准规定了涡流检测的一般原则和方法,包括检测设备的选择、检测程序、缺陷评定等方面。
2.ISO 18564-2: 无损检测-涡流检测-第2部分:设备:该标准规定了涡流检测设备的性能要求和测试方法,包括电磁线圈的设计、制造和测试要求等。
3.ISO 18564-3: 无损检测-涡流检测-第3部分:人员:该标准规定了从事涡流检测工作的人员要求,包括培训、资格认证、技能要求等方面。
涡流检测新技术电磁涡流检测新技术主要有:1.1柔性阵列涡流传感器技术阵列涡流(Arrays Eddy Current, AED)传感器测试技术的研究始于2O世纪80年代中期,在20世纪80年代末到90年代初,出现了一批电涡流阵列测试方面的文献和专利。
近十年来,随着传感器技术的发展以及加工工艺技术水平的提高,电涡流传感器阵列测试的研究和应用得到极大的发展,不仅用来测量大面积金属表面的位移,而且由于具有同时检测多个方向缺陷的优点,被广泛应用于金属焊缝的检测,飞行器金属部件的疲劳、老化和腐蚀检测,涡轮机、蒸气发生器、热交换器以及压力容器管道等的无损检测中。
阵列式涡流检测探头是将很多小探头线圈按特定的结构类型密布在敞开或封闭的平面或曲面上构成阵列。
工作是采用电子学的方法按照设定的逻辑程序,对阵列单元进行实时/分时切换。
将各单元获取的涡流响应信号接入专用仪器的信号处理系统中去,完成一个阵列的巡回检测,阵列式涡流检测探头的一次检测过程相当与传统的单个涡流检测探头对部件受检面的反复往返步进扫描的检测过程。
对于高分辨率的大面积涡流检测,阵列式涡流检测探头明显比传统的扫描探头更具优势,阵列式涡流检测探头在检测时,其涡流信号的响应时间极短,只需激励信号的几个周期,而在高频时主要由信号处理系统的响应时间决定。
因此,阵列式涡流检测探头的单元切换速度可以很快,这一点是传统探头的手动或机械扫描系统所无法比拟的。
此外,传感器阵列的结构形式灵活多样,可以非常方便地对复杂表面形状的零件进行检测,而且这种发射/接收线圈的布局模式成倍的提高了对材料的检测渗透深度,因此,阵列式传感器的研究成为当前传感器技术研究中的重要内容和发展方向。
我国对于阵列涡流传感器技术的研究始于近年,清华大学、吉林大学、国防科技大学等单位发表了多篇关于涡流传感器阵列测试技术的研究文章;爱德森(厦门)电子有限公司则研制出工作频率为50KHZ—2MHZ、有效扫描宽度为55mm、双阵列、反射自旋式,用于铝合金板检测的阵列涡流传感器。
检测步骤
1.仪器通电和预热探伤仪在调试前应预先通电、预热,以确保仪器使用过程中性能稳定
2.确定参数按被检材料的合同要求。
准确确定探伤设备、仪器参数,准备好探伤用导套、对比试样及必要的材料、工具等。
3.穿过式线圈探伤的调整选择适当的检验速度,调整检测线圈与对比试样的同心度及探伤仪有关参数,使对比试样中部的3个人工缺陷周向灵敏度差不大于3db,在此检验条件下检验出试样上的每个人工缺陷。
)
4.点式线圈的探伤调整调整设备的机械装登置,使对比试样,探头具有良好的同心度。
调整探伤仪的频率、增益、滤波、相位,报警门限等参数,使人工缺陷淡形清晰且信噪比最大,并能可靠报警。
5.确定检验灵敏度探伤前,在上述测整的基础上。
用选定的探伤速度,连线运行对比试件,保证至少通过3次,每次对比试样上的所有人工缺陷均能可靠报露,作为检验灵敏度
6.正常检验完成上述调试后即可进行正常检验。
7.结果评定
1)经上述检验的圆钢,如无超标缺陷信号,则判为涡流探伤合格。
2)圆钢(盘圆钢丝除外)在检验中,如出现超标缺陷的信号,则判为涡流检验不合格或可疑品。
此时,可加以修磨或切除可疑部位,修磨或可疑部位切除后,圆钢的规格、尺寸应在允许偏差范围内。
可疑品经处理后,重新进行祸流检验,若缺陷信号小于人工缺陷信号,则判为合格品,若缺陷信号仍不小于人工缺陷信号,则判为不合格品。
3)对上述圆钢可疑部位用其他方法重新进行探伤检验的,应采用由供需双方商定的方法和验收标准。
4)对盘条钢丝的报警缺陷应准确标记,并在探伤报告中记录缺陷的数量。
涡流检测的实施步骤有哪些介绍涡流检测是一种无损检测技术,用于检查金属材料的缺陷或表面损伤。
它基于涡流感应原理,通过引入一个交变电流在被测物体表面产生涡流,并通过测量涡流对交变电流的影响来评估材料的状况。
本文将介绍涡流检测的实施步骤。
实施步骤1.准备工作在进行涡流检测之前,需要进行一些准备工作,包括:–确定被测物体:确定需要进行涡流检测的金属材料或零件。
–准备设备:确保涡流检测设备工作正常,并根据被测物体的尺寸和形状选择合适的探测器。
–清洁表面:确保被测物体表面清洁,以去除表面污垢和杂质,以便更好地进行检测。
2.设定参数在进行涡流检测之前,需要根据被测物体的特性和所需的检测灵敏度来设定参数。
这些参数包括:–频率:选择适合被测物体特性的频率,通常选择高频率可以提高灵敏度。
–检测深度:根据需求,设定合适的检测深度,以确保能检测到所需的缺陷或表面损伤。
–抑制技术:根据需求选择合适的抑制技术,以降低干扰信号的影响。
3.进行涡流检测完成准备工作和参数设置后,可以开始进行涡流检测,具体步骤包括:–放置探测器:将探测器放置在被测物体的表面上,并确保与表面紧密接触,以获得更准确的检测结果。
–施加交变电流:通过涡流检测设备施加交变电流到被测物体表面,产生涡流。
–观察信号响应:观察信号响应,并记录涡流信号的变化。
常见的观察方式包括示波器、振荡器等。
–分析和评估:根据涡流信号的变化,分析和评估被测物体的状况,确定是否存在缺陷或表面损伤,并评估其大小和位置。
4.结果处理与报告根据涡流检测的结果,进行结果处理和报告,具体包括:–数据分析:对记录的涡流信号进行数据分析,以确定缺陷或表面损伤的大小和位置。
–结果识别:根据数据分析的结果,确定被测物体是否合格,识别出存在的缺陷或表面损伤。
–结果报告:将结果整理成报告,将涡流检测的结果和分析表述清楚,并进行解释和建议。
–结果存档:将结果报告存档,以备后续参考和比对。
总结涡流检测是一种常用的无损检测技术,能够快速、准确地检测金属材料的缺陷和表面损伤。
钢棒阵列涡流探伤技术阵列涡流技术是近十多年出现的一项新的涡流检测技术,它是通过涡流检测线圈结构的特殊设计,并借助于计算化的涡流仪强大的控制和处理功能,实现对金属材料的快速、有效地检测。
阵列涡流用于钢铁企业生产检验的主要优点表现在:① 一个完整的探头由多个独立的线圈排列而成,对于不同方向的线性缺陷具有一致的检测灵敏度;② 探头覆盖区域较大,检测效率比常规涡流点探头大很多倍;③ 具有点探头的高灵敏性,但在检测钢棒时不需要探头旋转,省却了复杂的旋转头装置。
1 阵列涡流探伤技术原理阵列涡流技术与传统的涡流检测技术相比,主要不同点在于阵列涡流探头是由多个独立工作的线圈构成,这些线圈按照特殊的方式排布,且激励线圈与接收线圈之间形成两种方向相互垂直的电磁场传递方式。
工作时不需使用机械式探头扫描,只需按照设定的逻辑程序,对阵列线圈进行分时切换,并将各线圈获取的涡流响应信号通过多路复用器接入仪器的信号处理系统中去,即可完成一个阵列的巡回检测。
为提高检测效率,阵列涡流探头中包含有几个或十几个甚至几十个线圈,不论是激励线圈,还是接收线圈,相互之间距离都非常近。
采用多路复用技术可以有效避免不同线圈间的相互干扰。
如图1所示是一个检测圆钢的阵列涡流探头的原理示意图,它由一个与圆钢截面为同心圆的骨架以及在骨架上安装的两排阵列线圈组成。
这些阵列线圈在局部会产生许多的小涡流场,使得局部涡流场强度大大增加,从而提高了检测灵敏度。
圆钢从探头内部穿过时,是如何完成对圆钢的检测呢?为便于叙述和理解,将这二排线圈分为A 组(A 1,A 2,A 3,……)和B 组(B 1,B 2,B 3,……),如图2所示。
相对于A 组线圈而言,B 组线圈为激励线圈,如图中,B 1线圈产生的磁场在圆钢表面激励产生涡流,该涡流在再生磁场被A 1和A 2线圈所感应接收;以这种方式电磁耦合形成的涡流适于发现圆钢表面上轴线方向的缺陷。
同理,B 2线圈作用于A 2和A 3线圈,B 3线圈作用于图1 圆钢阵列涡流探头图2 阵列线圈的电磁耦合方式A 3和A 4线圈,依此类推。
涡流检测基本原理涡流检测是一种非破坏性检测技术,用以检测材料内部的缺陷、腐蚀或者测量材料的导电性能。
其基本原理是利用涡流感应现象,通过检测涡流信号的变化来获得有关被测材料的信息。
涡流感应是指当导体中有一个变化的磁场时,会在其表面产生环流电流的现象。
这个变化的磁场可以由交流电源产生的电磁场或者外加磁场引起。
涡流感应时,原理上电流会在导体内部形成一个环形磁场,这个磁场又会引起一个反方向的涡流,相互作用形成特定的磁场分布。
涡流检测的基本原理是利用被检测材料产生的涡流引起的磁场变化来获取有关材料的信息。
一般情况下,使用交流电源产生一个频率在10Hz至30MHz之间的磁场,当被测材料放置在此磁场中时,会在其表面产生涡流。
涡流的大小与被测材料的导电率成正比,当涡流通过设备内的探测线圈时,会在其上感应出一个电信号。
涡流的大小由以下几个因素决定:被测材料的导电率、外加磁场的频率和强度、材料的几何形状以及探测线圈的特性。
通过测量涡流的大小和相位,可以获得材料的导电率大小和相对位置的信息。
除了测量材料的导电率外,涡流检测还可以用于检测材料表面的缺陷。
当涡流通过材料表面时,如果表面有一个缺陷,比如裂纹或者点蚀,涡流会在这个缺陷处集中,导致涡流的分布图案发生变化。
这种变化可以通过检测线圈记录的信号来识别,从而判断材料是否存在表面缺陷。
涡流检测的应用非常广泛,可以用于检测金属和合金材料的缺陷、腐蚀和疲劳裂纹,也可以用于测量材料的导电率,从而与材料成分和热处理状态相关联。
此外,涡流检测还可以应用在电子元器件、航空航天、汽车制造和石油化工等行业。
涡流检测的优点包括非接触性、快速性、高灵敏度和高精度,同时不会对材料造成任何损伤。
然而,涡流检测也存在一些限制,比如只能用于导电材料,对于非导电材料无法进行有效检测。
此外,涡流检测的精度受到材料特性、外界干扰和设备性能等因素的影响。
总之,涡流检测是一种基于涡流感应原理的非破坏性检测技术,可以用于检测材料的导电率和表面缺陷。
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。
涡流阵列检测原理
涡流阵列检测原理是利用涡流原理,通过在导电材料中感应产生交变电流,并利用线圈或探头检测导电材料中的磁场变化,从而实现对材料表面和近表面缺陷的检测。
涡流阵列检测技术采用多个独立的线圈或探头排列成阵列,以提高检测精度和可靠性。
在检测过程中,探头中的线圈产生交变磁场,当导电材料靠近线圈时,导电材料中会产生感应电流(涡流),涡流在磁场中受到作用力,使得线圈中的磁通量发生变化。
通过对线圈中的磁通量进行测量和分析,可以确定导电材料中是否存在缺陷或不均匀性。
涡流阵列检测技术具有以下优点:
1. 检测速度快,适用于在线检测和大批量检测。
2. 对导电材料的表面和近表面缺陷具有高敏感性。
3. 可用于多种导电材料,如金属、合金、半导体等。
4. 可实现非接触、无损、无辐射检测。
5. 检测结果直观,易于分析和处理。
然而,涡流阵列检测技术也存在一些局限性:
1. 对非导电材料的检测效果不佳。
2. 对表面覆盖层或涂层的厚度和成分敏感,可能会影响检测结果。
3. 对深层次缺陷的检测能力有限。
4. 对线圈与被测材料之间的距离要求较高,需要精确控制间距。
总之,涡流阵列检测技术是一种有效的导电材料表面和近表面缺陷检测方法,广泛应用于航空航天、能源、石油化工等领域。