涡流检测技术应用学习教案

1、会计学1涡流检测涡流检测(jin c)技术应用技术应用第一页，共41页。(2) (2) 检测线圈的使用检测线圈的使用(shyng)(shyng)方式方式按电联接方式的不同，按电联接方式的不同，检测线圈有绝对检测线圈有绝对(judu)(judu)式和差动式两种使用式和差动式两种使用方式。方式。a a）绝对式绝对式 b b）标准比较式标准比较式 c c）自比较式自比较式1 1参考线圈参考线圈 2 2检测线圈检测线圈 3 3管材管材 4 4棒材棒材第2页/共41页第二页，共41页。1、绝对式 只用一个检测线圈进行涡流检测的方式。 仅针对被检测对象某一位置的电磁(dinc)特性直接进行检测的线圈， 而

2、不与被检对象的其他部位或对比试样某一部位的电磁(dinc)特性进行比较检测。先对标准试样调零后，再对被检工件进行检测。以这种方式工作的线圈可用于材质分选和涂层测厚，也可用于材料探伤。 绝对(judu)式线圈第3页/共41页第三页，共41页。 2、差动式 两个线圈反接在一起进行工作的方式。 标准比较式：两个参数完全相同、反向连接的线圈分别放置在标准试样和被检工件或材料上。根据两个检测线圈的输出信号(xnho)有无差别来判断被检工件的性能。 自比较式：标准比较的特例，比较的标准为同一被检工件或材料上的不同部分。被测部位材料的物理性能及工件几何参数的变化对线圈阻抗的影响较小，若被检部位存在裂纹，则线

3、圈会感应出急剧变化的信号(xnho)。检测线圈的自比较方式适用于检测管（棒）材表面的局部缺陷。自比较式线圈标准比较式线圈 第4页/共41页第四页，共41页。线圈绝对和差动工作方式的比较线圈绝对和差动工作方式的比较优点优点 缺点缺点对材料性能或形状的突对材料性能或形状的突变或缓变有所反映；较变或缓变有所反映；较易区分混合信号；能显易区分混合信号；能显示缺陷的全长。示缺陷的全长。有温度漂移；对探有温度漂移；对探头颤动较敏感。头颤动较敏感。对缓变不敏感，即可能对缓变不敏感，即可能漏检长而缓变的缺陷；漏检长而缓变的缺陷；只能测出长缺陷的终点只能测出长缺陷的终点和始点；可能出现难以和始点；可能出现难以解

4、释的信号。解释的信号。无温度漂移；对探无温度漂移；对探头触动的敏感性较头触动的敏感性较绝对式探头低。绝对式探头低。绝对式绝对式差动式差动式第5页/共41页第五页，共41页。对比对比(dub)试样的种类试样的种类1 孔型对比孔型对比(dub)试样试样 2 槽行对比槽行对比(dub)试样试样第6页/共41页第六页，共41页。第7页/共41页第七页，共41页。二、二、 涡流检测的应用涡流检测的应用1 探伤试件缺陷探伤试件缺陷2 测试材料物性测试材料物性(w xn)3 分选材料分选材料4 测量壁厚测量壁厚第8页/共41页第八页，共41页。一、一、 检测前的准备工作检测前的准备工作1 清理校正试件清理校

5、正试件2 确定检测方法确定检测方法3 调节传送系统调节传送系统(xtng)4 选择对比试样选择对比试样5 准备有关图表和资料准备有关图表和资料第9页/共41页第九页，共41页。二、二、 确定确定(qudng)检测频率检测频率(1)趋肤效应：涡流趋肤效应：涡流(wli)是一种交变电流。存在趋肤效应，是一种交变电流。存在趋肤效应，(2)电流在导体中的渗透深度，深度随电流频率电流在导体中的渗透深度，深度随电流频率f增加而增加而(3)减少。减少。(2) 检测灵敏度：在涡流检测中，频率的高低(god)会影响线圈与试件之间的耦合效率。频率低，耦合效率低，检测灵敏度 低，小缺陷不容易检出。(3) 线圈阻抗线

6、圈阻抗：检测线圈阻抗副值变化量的大小与频率比f/fg有关裂纹深度与f/fg之间的关系如图所示。1 选择检测频率的第10页/共41页第十页，共41页。 裂纹深度与gff的关系第11页/共41页第十一页，共41页。gff第12页/共41页第十二页，共41页。 2. 检测频率确定的方法（1） 由有关图确定频率比f/f最佳值K（2） 计算fg：（3） 计算（4） 由 检验深度是否符合要求。f125066dfrg第13页/共41页第十三页，共41页。三三 、 调整仪器调整仪器1. 仪器预运转仪器预运转(ynzhun)2. 调节电路平调节电路平衡衡3. 调节相位调节相位4. 调节滤波器调节滤波器5. 调节

7、拒斥器调节拒斥器6. 调节灵敏度调节灵敏度7. 调节记录仪调节记录仪8. 调节磁饱器调节磁饱器 第14页/共41页第十四页，共41页。 当前涡流探伤(tn shng)主要用于流探伤(tn shng)主要用于探测金属管材、棒材、丝材和丝材等试件的表面或近表面缺陷 。1 金属管材(un ci)的探伤2 金属棒、线、丝材探伤第15页/共41页第十五页，共41页。可采用类似于管材的自动探伤可采用类似于管材的自动探伤(tn shng)(tn shng)装置对大批量装置对大批量生产的棒材、线材和丝材进行涡流探伤生产的棒材、线材和丝材进行涡流探伤(tn shng)(tn shng)。但。但为了要检出棒材表面

8、以下较深的缺陷，应选用比同直径的为了要检出棒材表面以下较深的缺陷，应选用比同直径的管材探伤管材探伤(tn shng)(tn shng)低一些的工作频率，而进行金属丝低一些的工作频率，而进行金属丝材探伤材探伤(tn shng)(tn shng)所选用的频率则要较高，以获得适当所选用的频率则要较高，以获得适当的的f/fgf/fg值。值。(2) (2) 金属棒材，线材金属棒材，线材(xin ci)(xin ci)和丝材的和丝材的探伤探伤第16页/共41页第十六页，共41页。1 涡流涡流(wli)探探伤伤(1) (1) 金属管材探伤金属管材探伤(tn (tn shng)shng)特点：高速、自动化、批

9、量特点：高速、自动化、批量检测管材的穿过式线圈检测管材的穿过式线圈1-1-V V型滚轮型滚轮 2- 2-磁饱和线圈磁饱和线圈 3- 3-管管材材 4- 4-激励线圈激励线圈 5- 5-测量线圈测量线圈在线检测在线检测检测管材的探头式线圈检测管材的探头式线圈第17页/共41页第十七页，共41页。如果管材直径过大，使得缺陷面积在整个被检面积中占的比例很小时，检测的灵敏度也会显著降低(jingd)。检测管材的周向裂纹或当管材的直径超过75 mm时，宜采用小尺寸的探头式线圈以探测管材上的短小缺陷。探头数量的多少取决于管径的大小。探头式线圈的优点是提高了检测灵敏度，但其探伤的效率要比穿过式线圈低。 检测

10、(jin c)管材的探头式线圈 第18页/共41页第十八页，共41页。在线在线(zi xin)检测检测第19页/共41页第十九页，共41页。在役检测在役检测(jin c)校准校准(jio zhn)管人工缺陷管人工缺陷信号波形信号波形第20页/共41页第二十页，共41页。一、一、 非磁性材料非磁性材料 非磁性材料的相对磁导率非磁性材料的相对磁导率ur=1,因此材性一般通过因此材性一般通过(tnggu)电导率变化来测定来鉴别。电导率变化来测定来鉴别。1 金属杂质含量的鉴别（如图）金属杂质含量的鉴别（如图）2 材料硬度的鉴别材料硬度的鉴别3 材料分选材料分选第21页/共41页第二十一页，共41页。飞

11、机中的结构件上可能产生各种飞机中的结构件上可能产生各种缺陷，其中尤以疲劳裂纹为多见缺陷，其中尤以疲劳裂纹为多见。飞机维修部门常用涡流探伤方。飞机维修部门常用涡流探伤方法来检测这种危险缺陷。例如用法来检测这种危险缺陷。例如用专用探头式线圈可检测出在机翼专用探头式线圈可检测出在机翼大梁、衍条与机身框架连接的紧大梁、衍条与机身框架连接的紧固件孔周围、发动机叶片、起落固件孔周围、发动机叶片、起落架、旋翼和轮毂等部位产生的疲架、旋翼和轮毂等部位产生的疲劳裂纹，还可以对飞机上容易产劳裂纹，还可以对飞机上容易产生疲劳裂纹的部位或重要的零部生疲劳裂纹的部位或重要的零部件实施件实施(shsh)(shsh)飞行监

12、控，以飞行监控，以此来保证飞行安全。此来保证飞行安全。(3)(3)结构件疲劳结构件疲劳(plo)(plo)裂纹探伤裂纹探伤飞机机身和机翼飞机机身和机翼 第22页/共41页第二十二页，共41页。二、材质检验 电导率的测量是利用涡流电导仪测量出非铁磁性金属的电导率值，而电导率值与金属中所含杂质、材料的热处理状态以及某些材料的硬度、耐腐蚀等性能有关，所以可进行材质的分选。 材料的电导率是影响检测线圈阻抗的重要因素，因此在涡流检测中可用来评价材料的材质和其他性能。这种评价不会(b hu)损伤零部件的加工表面，且特别适合现场检测。第23页/共41页第二十三页，共41页。1、材料成分及杂质含量的鉴别 金属

13、的电导率值受纯度的影响，杂质含量增加电导率就会降低。通过测量电导率估算材质中杂质的含量。 2、热处理状态的鉴别 相同的材料经过不同的热处理后不仅硬度不同，电导率也不同，因而可以(ky)用测量电导率的方法来间接评定和近的热处理状态或硬度。 3、混料分选 如果混杂材料或零部件的电导率的分布带不相重合，就可以(ky)利用涡流法先测出混料的电导率，再与已知牌号或状态的材料和零部件的电导率相比较，从而将混料区分开。第24页/共41页第二十四页，共41页。2 2 材质材质(ci (ci zh)zh)检验检验(1) (1) 材料成分材料成分(chng fn)(chng fn)及杂及杂质含量的鉴别质含量的鉴别

14、铜中杂质的含量与电导率的关系铜中杂质的含量与电导率的关系第25页/共41页第二十五页，共41页。(2) (2) 热处理状态热处理状态(zhungti)(zhungti)的鉴别的鉴别时效硬化铝合金的硬度时效硬化铝合金的硬度(yngd)与电导率与电导率的关系的关系第26页/共41页第二十六页，共41页。3 3 混料分选混料分选 如果混杂材料或零部件的电导率的分布带不相互重合，就可以如果混杂材料或零部件的电导率的分布带不相互重合，就可以利用涡流利用涡流(wli)(wli)法先测出混料的电导率，再与己知牌号或状态法先测出混料的电导率，再与己知牌号或状态的材料和零部件的电导率相比较，从而将混料区分开。用

15、测量电电的材料和零部件的电导率相比较，从而将混料区分开。用测量电电导率法进行混料分选时应注意：导率法进行混料分选时应注意：材料厚度的影响材料厚度的影响环境温度的影响环境温度的影响材料表面材料表面(biomin)(biomin)状态的影响状态的影响第27页/共41页第二十七页，共41页。（1 1） 覆层厚度覆层厚度(hud)(hud)测量测量 4 4 涡流涡流(wli)(wli)测厚测厚用涡流方法可以测量金属基体用涡流方法可以测量金属基体上的覆层以及金属薄板的厚度上的覆层以及金属薄板的厚度。在非磁性材料表面上在非磁性材料表面上某探头式线圈的阻抗图某探头式线圈的阻抗图第28页/共41页第二十八页，

16、共41页。(2) (2) 金属薄板或箔厚度金属薄板或箔厚度(hud)(hud)的测量的测量 用涡流法测量金属薄板的用涡流法测量金属薄板的厚度时，检测线圈既可按反厚度时，检测线圈既可按反射工作方式布置在被检薄板射工作方式布置在被检薄板的同一侧，也可按透射工作的同一侧，也可按透射工作方式布置在其两侧方式布置在其两侧(lin(lin c)c)；但无论哪一种工作方；但无论哪一种工作方式都是根据在测量线圈上测式都是根据在测量线圈上测得的感应电压值来推算金属得的感应电压值来推算金属薄板的厚度。薄板的厚度。第29页/共41页第二十九页，共41页。二、二、 磁性材料磁性材料 磁性材料的磁效应比电导率效应大得多

17、，因此一般利用磁特性测定材料的性能。据材料磁化程度不同分为弱磁化法与强磁化法。磁性材料的磁效应比电导率效应大得多，因此一般利用磁特性测定材料的性能。据材料磁化程度不同分为弱磁化法与强磁化法。 弱磁化法是利用初始磁导率作为测量来评价材料材质性质，涡流探伤仪弱磁化法是利用初始磁导率作为测量来评价材料材质性质，涡流探伤仪FQR7505就属于就属于(shy)这种情况。强磁化法是利用磁带回线中的饱和磁感强度、剩磁、矫顽磁力等材质敏感量作为测量变量来评价试件的组织成分、热处理状态、机械性能和材料分选。国产钢种分选仪这种情况。强磁化法是利用磁带回线中的饱和磁感强度、剩磁、矫顽磁力等材质敏感量作为测量变量来评价试件的组织成分、热处理状态、机械性能和材料分选。国产钢种分选仪GC1就是强磁化法检测仪。就是强磁化法检测仪。第30页/共41页第三十页，共41页。第31页/