涡流检测及其影响因素

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：影响因素多，如裂纹、材质、尺寸、形状及电导率和磁导率等都会影响涡流检测结果。图13-33 涡流检测原理

1.涡流检测定义

涡流检测是近年来发展很快的无损检测方法之一。当线圈通过高频交流电时，会产生同频率的交变电磁场。如果把该线圈靠近被测工件，工件内会感应出同频率的电流，称作涡流。受涡流影响，线圈电流会发生变化。由于涡流的大小随工件内有没有缺陷而不同，所以线圈电流变化的大小能反映有无缺陷。

2.涡流检测的原理

将通有交流电的线圈置于待测的金属板上或套在待测的金属管外。涡流的分布和大小，除与线圈的形状和尺寸、交流电流的大小和频率等有关外，还取决于试件的电导率、磁导率、形状和尺寸、与线圈的距离以及表面有无裂纹缺陷等。因而，在保持其他因素相对不变的条件下，同一探测线圈测量涡流所引起的磁场变化，可推知试件中涡流的大小和相位变化，进而获得有关电导率、缺陷、材质状况和其他物理量（如形状、尺寸等）的变化或缺陷存在等信息。图13-33所示为涡流检测原理示意图。

3.涡流检测的应用

涡流检测主要用于生产线上的金属管、棒、线的快速检测以及大批量零件如轴承钢球、气门等的检测。按试件的形状和检测目的，可采用不同形式的线圈，通常有穿透式、探头式和插入式线圈三种。

1）穿透式线圈是用来检测管材、棒材和线材，它的内径略大于被检物件，使用时使被检物体以一定的速度在线圈内通过，可发现裂纹、夹杂、凹坑等缺陷。

2）探头式线圈适用于对工件进行局部探测。应用时线圈置于金属板、管或其他零件上，可检查飞机起落撑杆内筒和涡轮发动机叶片的疲劳裂纹等缺陷。

3）插入式线圈也称内部探头，放在管子或零件的孔内用来做内壁检测，可用于检查各种管道内壁的腐蚀程度等。为了提高检测灵敏度，探头式和插入式线圈大多装有磁心。

4.涡流检测的特点

涡流检测时线圈不需与被检测物直接接触，可进行高速检测，易于实现自动化，特别适合在线普检。但不适用于形状复杂的零件，而且只能检测导电材料的表面和近表面缺陷，检测结果也易于受到材料本身及其他因素的干扰。检测的灵敏度高，特别是对表面缺陷的探测灵敏度很高，在一定范围内具有良好的线性指示，可评价缺陷的大小，可以用作质量管理与控制。影响因素多，如裂纹、材质、尺寸、形状及电导率和磁导率等都会影响涡流检测结果。由于检查时不需接触工件又不用耦合介质，所以可进行高温下的检测。探头可伸入到远处作业，可对工件的狭窄区域及深孔壁（包括管壁）等进行检测，灵活方便。涡流检测采用电信号显示，可存储、再现及进行数据比较和处理，可作为质量分析的输入。

图13-33 涡流检测原理

涡流检测及其影响因素

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