渦流探傷是一種利用電磁感應(yīng)原理，檢測(cè)構(gòu)件和金屬材料表面缺陷的探傷方法，檢測(cè)方法是檢測(cè)線圈及其分類和檢測(cè)線圈的結(jié)構(gòu)。
eddy current testing(ET)
便攜式渦流探傷儀利用電磁感應(yīng)原理，檢測(cè)導(dǎo)電構(gòu)件表面和近表面缺陷的一種探傷方法。
其原理是用激磁線圈使導(dǎo)電構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生渦電流，借助探測(cè)線圈測(cè)定渦電流的變化量，從而獲得構(gòu)件缺陷的有關(guān)信息。
按探測(cè)線圈的形狀不同，可分為穿過(guò)式(用于線材、棒材和管材的檢測(cè))、探頭式(用于構(gòu)件表面的局部檢測(cè))和插入式(用于管孔的內(nèi)部檢測(cè))三種。
渦流探傷
eddy current inspection
渦流探傷(eddy current inspection)以交流電磁線圈在金屬構(gòu)
渦流探傷儀件表面感應(yīng)產(chǎn)生渦流的無(wú)損探傷技術(shù)。它適用于導(dǎo)電材料，包括鐵磁性和非鐵磁性金屬材料構(gòu)件的缺陷檢測(cè)。由于渦流探傷，在檢測(cè)時(shí)不要求線圈與構(gòu)件緊密接觸，也不用在線圈與構(gòu)件間充滿 藕合劑，容易實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)自動(dòng)化。但渦流探傷僅適 用于導(dǎo)電材料，只能檢測(cè)表面或近表面層的缺陷，不便使用于形狀復(fù)雜的構(gòu)件。在火力發(fā)電廠中主要應(yīng)用于檢測(cè)凝汽器管、汽輪機(jī)葉片、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子中心孔和焊縫等。原理當(dāng)交流電通入線圈時(shí)，若所用的電壓及頻率不變，則通過(guò)線圈的電流也將不變。如果在線圈中放入一金屬管，管子表面感生周向電流，即渦流。渦流磁場(chǎng)方向與外加電流的磁化方向相反，因此將抵消一部分外加電流，從而使線圈的阻抗、通過(guò)電流的大小相位均發(fā)生變化。管的直徑、厚度、電導(dǎo)率和磁導(dǎo) 率的變化以及有缺陷存在時(shí)，均會(huì)影響線圈的阻抗。若保持其他因素不變，僅將缺陷引起阻抗的信號(hào)取出，經(jīng)儀器放大并予檢測(cè)，就能達(dá)到探傷目的。渦流信號(hào)不僅能給出缺陷的大小，同時(shí)由于渦流探傷時(shí)可以根據(jù)表面下的渦流滯后于表面渦流一定相位，采用相位分析 能判斷出缺陷的位t(深度). 檢測(cè)線圈在渦流檢驗(yàn)中，為了適應(yīng)不同探傷目的，按照檢測(cè)線圈和被檢構(gòu)件的相互關(guān)系分為穿過(guò)式線圈、內(nèi)通式線圈和放里式線圈三大類。如需將工件插入并通過(guò)線圈檢測(cè)時(shí)采用穿過(guò)式線圈。對(duì)管件進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，有時(shí)必須把線圈放入管子內(nèi)部進(jìn)行檢驗(yàn)，則采用內(nèi)通式線圈。采用放t式(點(diǎn)式)線圈時(shí)，把線圈放置于被查的工件表面進(jìn)行檢測(cè)。這種線圈體積小、線圈內(nèi)部一般帶有磁芯，靈敏度高，便于攜帶，適用于大型構(gòu)件以及板材、帶材等表面裂紋檢驗(yàn)。按照檢測(cè)線圈的使用方式，可分為絕對(duì)線圈式、標(biāo)準(zhǔn)比較線圈式和自比較式等三種型式。只用一個(gè)檢測(cè)線圈稱為絕對(duì)線圈式.用兩個(gè)檢測(cè)線圈接成差動(dòng)形式，稱為標(biāo)準(zhǔn)比較線圈式。采用兩個(gè)線圈放于同一被檢構(gòu)件的不同部位，作為比較標(biāo)準(zhǔn)線圈，稱自比較式，是標(biāo)準(zhǔn)比較線圈式的特例。基本電路由振蕩器、檢測(cè)線圈信號(hào)輸出電路、放大器、信號(hào)處理器、顯示器和電源等部分組成。
渦流檢測(cè)是把導(dǎo)體接近通有交流電的線圈，由線圈建立交變磁場(chǎng)，該交變磁場(chǎng)通過(guò)導(dǎo)體，并與之發(fā)生電磁感應(yīng)作用，在導(dǎo)體內(nèi)建立渦流。導(dǎo)體中的渦流也會(huì)產(chǎn)生自己的磁場(chǎng)，渦流磁場(chǎng)的作用改變了原磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，進(jìn)而導(dǎo)致線圈電壓和阻抗的改變。當(dāng)導(dǎo)體表面或近表面出現(xiàn)缺陷時(shí)，將影響到渦流的強(qiáng)度和分布，渦流的變化又引起了檢測(cè)線圈電壓和阻抗的變化，根據(jù)這一變化，就可以間接地知道導(dǎo)體內(nèi)缺陷的存在。
由于試件形狀的不同，檢測(cè)部位的不同，所以檢驗(yàn)線圈的形狀與接近試件的方式與不盡相同。為了適應(yīng)各種檢測(cè)需要，人們?cè)O(shè)計(jì)了各種各樣的檢測(cè)線圈和渦流檢測(cè)儀器。
1、檢測(cè)線圈及其分類
在渦流探傷中，是靠檢測(cè)線圈來(lái)建立交變磁場(chǎng);把能量傳遞給被檢導(dǎo)體;同時(shí)又通過(guò)渦流所建立的交變磁場(chǎng)來(lái)獲得被檢測(cè)導(dǎo)體中的質(zhì)量信息。所以說(shuō)，檢測(cè)線圈是一種換能器。
檢測(cè)線圈的形狀、尺寸和技術(shù)參數(shù)對(duì)于最終檢測(cè)是至關(guān)重要的。在渦流探傷中，往往是根據(jù)被檢測(cè)的形狀，尺寸、材質(zhì)和質(zhì)量要求(檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn))等來(lái)選定檢測(cè)線圈的種類。常用的檢測(cè)線圈有三類。
1)穿過(guò)式線圈
穿過(guò)式線圈是將被檢測(cè)試樣放在線圈內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)的線圈，適用于管、棒、線材的探傷。由于線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)首先作用在試樣外壁，因此檢出外壁缺陷的效果較好，內(nèi)壁缺陷的檢測(cè)是利用的滲透來(lái)進(jìn)行的。一般來(lái)說(shuō)，內(nèi)壁缺陷檢測(cè)靈敏度比外壁低。厚壁管材的缺陷是不能使用外穿式線圈來(lái)檢測(cè)來(lái)的。
2)內(nèi)插式線圈
內(nèi)插式線圈是放在管子內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)的線圈，專用來(lái)檢查厚壁或鉆孔內(nèi)壁的缺陷，也用來(lái)檢查成套設(shè)備中管子的質(zhì)量，如熱交換器管的在役檢驗(yàn)。
3)探頭式線圈
探頭式線圈是放置在試樣表面上進(jìn)行檢測(cè)的線圈，它不僅適用于形狀簡(jiǎn)單的板材、板坯、方坯、圓坯、棒材及大直徑管材的表面掃描探傷，也適用于形狀較復(fù)雜的機(jī)械零件的檢查。與穿過(guò)式線圈相比，由于探頭式線圈的體積小、場(chǎng)作用范圍小，所以適于檢出尺寸較小的表面缺陷。
2、檢測(cè)線圈的結(jié)構(gòu)
由于使用對(duì)象和目的的不同，檢測(cè)線圈的結(jié)構(gòu)往往不一樣。有時(shí)檢測(cè)1只線圈組成，即絕對(duì)檢測(cè)方式;但更多的是由2只反相連接的線圈組成，即差動(dòng)檢測(cè);有時(shí)為了達(dá)到某種無(wú)損檢測(cè)目的，檢測(cè)線圈還可以由多只線圈串聯(lián)、并聯(lián)或相關(guān)排列組成。這些線圈有時(shí)繞在一個(gè)骨架上，即所謂自比較方式，有時(shí)則繞在2個(gè)骨架上，其中一個(gè)線圈中放入樣品，另一個(gè)用來(lái)進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)，即所謂他比較(或標(biāo)準(zhǔn)比較方式)。
檢測(cè)線圈的電氣連接也不盡相同，有的檢測(cè)線圈使用一個(gè)繞組，既起激勵(lì)作用又起檢測(cè)作用，稱為自感方式，有的由激勵(lì)繞組與檢測(cè)繞組分別繞制，稱為互感方式，有的線圈本身就是電路和一個(gè)組成部分，稱為參數(shù)型線圈。
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