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涡流检测涡流检测基础知识无损检测课件.一、教学内容二、教学目标1. 理解并掌握涡流检测的基本原理及其在实际工程中的应用。
2. 学会使用涡流检测设备，并能对检测结果进行正确分析。
3. 能够运用所学知识解决涡流检测中的一些实际问题。
三、教学难点与重点教学难点：涡流检测信号的解析。
教学重点：涡流检测的基本原理及其在实际工程中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：涡流检测仪、涡流检测传感器、演示用试件。
2. 学具：笔记本、教材、《涡流检测基础知识》课件。
五、教学过程1. 导入：通过展示一个实际工程中运用涡流检测发现缺陷的案例，引发学生对涡流检测的兴趣。
2. 理论讲解：详细讲解涡流检测的基本原理，让学生理解涡流检测的物理本质。
3. 实践操作：演示涡流检测仪器的使用方法，并指导学生进行实际操作。
4. 例题讲解：通过解析具体涡流检测信号的例子，让学生学会如何分析检测结果。
5. 随堂练习：让学生针对提供的试件进行涡流检测，并对检测结果进行分析。
六、板书设计1. 涡流检测基本原理2. 涡流检测设备与传感器3. 涡流检测信号解析4. 涡流检测在实际工程中的应用七、作业设计1. 作业题目：（1）简述涡流检测的基本原理。
（2）涡流检测设备由哪些部分组成？（3）如何对涡流检测信号进行解析？2. 答案：（1）涡流检测是利用交变磁场在导电试件中产生涡流，通过检测涡流的变化来发现缺陷的一种无损检测方法。
（2）涡流检测设备主要由涡流检测仪、传感器、试件和信号处理系统组成。
（3）对涡流检测信号进行解析时，需关注信号的幅值、相位和频率等参数的变化。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过实践操作，让学生对涡流检测有了更直观的认识，但部分学生对涡流检测信号解析仍存在困难，今后教学中需加强此方面的讲解。
2. 拓展延伸：鼓励学生查阅相关资料，了解涡流检测在航空、铁路、电力等领域的应用，提高学生的实际应用能力。
重点和难点解析1. 涡流检测信号的解析。
目录涡流检测技术及进展 (2)涡流检测自然裂纹与信号处理 (5)压力容器列管涡流检测技术的研究 (9)金属锈蚀的涡流检测 (11)涡流检测技术及进展1 引言涡流检测是建立在电磁感应原理基础上的无损检测方法。
如图1，已知法拉第电磁感应定律，在检测线圈上接通交流电，产生垂直于工件的交变磁场。
检测线圈靠近被检工件时，该工件表面感应出涡流同时产生与原磁场方向相反的磁场，部分抵消原磁场，导致检测线圈电阻和电感变化。
若金属工件存在缺陷，将改变涡流场的强度及分布，使线圈阻抗发生变化，检测该变化可判断有无缺陷。
随着微电子学和计算机技术的发展及各种信号处理技术的采用，涡流检测换能器、涡流检测信号处理技术及涡流检测仪器等方面出现长足发展。
2 涡流检测的信号处理技术提高检测信号的信噪比和抗干扰能力，实现信号的识别、分析和诊断，以得出最佳的信号特征和检测结果。
2.1 信号特征量提取常用的特征量提取方法有傅里叶描述法、主分量分析法和小波变换法。
傅里叶描述法是提取特征值的常用方法。
其优点是，不受探头速度影响，且可由该描述法重构阻抗图，采样点数目越多，重构曲线更逼近原曲线。
但该方法只对曲线形状敏感，对涡流检测仪的零点和增益不敏感，且不随曲线旋转、平移、尺寸变换及起始点选择变化而变化。
用测试信号自相关矩阵的本征值和本征矢量来描绘信号特征的方法称为主分量分析法，该方法对于相似缺陷的分辨力较强。
小波变换是一种先进的信号时频分析方法。
将小波变换中多分辨分析应用到涡流检测信号分析中，对不同小波系数处理后，再重构。
这种经小波变换处理后的信号，其信噪比会得到很大的提高。
2.2 信号分析(1) 人工神经网络人工神经网络的输入矢量是信号的特征参量，对信号特征参量的正确选择与提取是采用神经网络智能判别成功的关键。
组合神经网络模型，采用分级判别法使网络输入变量维数由N2 降到N，网络结构大为简化，训练速度很快，具有较高的缺陷识别率和实用价值。
神经网络可实现缺陷分类，具有识别准确度高的优点，对不完全、不够清晰的数据同样有效。
第五章涡流检测涡流是当金属导体处在变化着的磁场中或在磁场中运动时，由于电磁感应作用而在金属导体内产生的旋涡状流动电流。
（我们在实践中会遇到一些涡流现象，如金属存在电阻，当电流流过金属导体内时会产生焦耳热。
工业上利用这种热效应制动了高频感应电炉来冶炼金属。
这种电炉的炉壁上绕有线圈，当线圈接通高频大功率电源时，炉体内随之产生很强的高频交变磁场。
在炉体放置一定数量的金属，金属中便产生强大的涡流致使金属被加热至熔化。
）涡流检测具有以下特点：①由于检测是以电磁感应为基础的，探头线圈不需接触工件，因此检测速度快。
（对管、棒材。
每分钟可检测几十米，线材可检测几百米实）易于实现自动化检测。
②对工件表面和近表面的缺陷，有较高的检测灵敏度。
③能在高温状态下，对管、棒、线材和坏料等进行检测。
④涡流检测技术是一种多用途的检测技术，除探伤外，还能测量工件、涂层的厚度、间隙以及工件的机械和冶金性能等。
⑤能提供缺陷的信息。
⑥实验结果可与检测过程同时得到，记录可长时期保存。
由于感生涡流渗入工件的深度与频率的平方根成反比（感生涡流具有趋肤效应）。
这个深度不大，因此，涡流检测目前只能检测表面及近表面的缺陷。
另外，因为影响涡流检测的因素如导电率、磁导率、缺陷、工件形状和尺寸以及探头线圈与工件之间的距离等，要取得所希望得到的检测参数，需要较复杂的信息处理技术。
还有涡流检测对复杂表面的检测效率低。
第一节涡流检测的物理基础、材料的导电性（一）材料的导电率根据欧姆定律，沿一段导体流动的电流强度与其两端的电位差成正比。
即:,Ur根据一定材料的导体，它的电阻与导体长度（L）成正比，与导体的截面积（S）成反比。
即：r」LS我们称P为导体的电导率单位为：（Q • mm2/m）或（卩• Q • cm）（二）影响电导率的因素1杂质含量如果在导体中掺入杂质，杂质会影响原子的排列，引起电阻率的增加。
2.温度随着导体的温度升高，导体内的原子热振动加剧，自由电子的碰撞机会增加，电阻率随之增加。
涡流检测通用工艺规程1 总则1.1 目的为了更好地对涡流检测工作质量进行有效的控制，指导公司的涡流检测工作，特编制本通用工艺规程。
1.2 主体内容本工艺规程规定了涡流检测工作的一般要求, 规定了涡流检测工作操作程序和操作方法。
1.3 适用范围适用于公司对导电性材料和焊接接头表面及近表面缺陷检测。
不适用于非导电性材料的检测。
1.4 编制依据：GB/T5126《铝及铝合金冷拉薄壁管材涡流探伤方法》JB/T4730.6-2005 《承压设备无损检测》GB/T5248-2008《铜及铜合金无缝管涡探伤方法》GB/T7735-2004《钢管涡流探伤检验方法》GB/T12604.6-2008《无损检测术语涡流检测》GB/T12969.2-1991《钛及钛合金管材涡流检验方法》GB/T 14480.3-2008 《无损检测涡流检测设备第 3 部分: 系统性能和检验》2 人员资格2.1 从事涡流检测的人员，必须经过专业技术培训，并取得相应部门颁发的涡流检测资格证书。
2.2 取得各技术等级人员, 只能从事与该等级相应的涡流检测工作,并负相应的技术责任。
2.3 Ⅰ级人员应在Ⅱ、Ⅲ级人员的指导下进行涡流检测操作，记录检测数据，整理检测资料。
Ⅱ级人员按照涡流检测规程进行检测操作，评定检测结果，出据检测报告。
Ⅲ级人员编制涡流检测通用工艺规程、审核或签发检测报告，协调Ⅱ级人员对检测结论的技术争议。
2.3 从事涡流检测工作人员未经矫正或经矫正视力不得低于 1.0 ，不得有色盲，视力应每年检查一次。
3 作业前的准备及应具备的条件：3.1 检测前，应对被检工件的形状、尺寸、位置等有足够的了解，以便于合理选择检测系统及方法。
3.2 检测作业场所附近不应有影响仪器设备正常工作的磁场、震动、腐蚀性气体及其他干扰。
3.3 检测作业场所附近不得有火源、易燃、易爆品等。
3.4 实施检测的场地温度和相对湿度应控制在仪器设备和被检件允许的范围内。
