无损检测技术-涡流检测幻灯片.ppt

1、四、涡流检测,涡流检测的原理 涡流检测仪器 涡流检测方法 涡流检测工艺操作 涡流检测的应用,1,涡流检测的原理,涡流检测的基本知识 涡流检测的基本原理 涡流检测的特点 趋肤效应 渗透深度,2,涡流检测的基本知识,涡流检测 法拉第电磁感应定律 自感 互感,3,涡流检测,利用电磁感应原理，通过测定被检工件内产生感生涡流的变化来无损的评定导电材料及其工件的某些性能，或发现缺陷的无损检测方法即涡流检测。 涡流检测是控制各种金属材料及少数非金属导电材料（如石墨、碳纤维符合材料等）及其产品品质的主要手段之一。 与其他无损检测方法相比，涡流检测更容易实现自动化，特别对管、棒和线材等型材有很高的检测效率。 b

2、ack,4,法拉第电磁感应定律,法拉第电磁感应定律指出：通过闭合回路所包围的面积内的磁通量发生变化时，回路中将产生感生电动势。感生电动势E与闭合回路内的磁通量变化率成正比。 N线圈的匝数 “”表示感生电动势反抗回路中磁通的变化 back,5,自感,当回路磁通量发生变化时，回路中会产生感生电动势。同样，当回路中通过的电流发生变化时，也会引起回路磁通变化，从而在回路中产生感生电动势。由于这种感生电动势是自身回路电流变化引起的，因此称为自感电动势，用EL表示 L自感系数，与线圈形状、大小和匝数等有关 “”表示自感电动势反抗回路中电流的变化 back,6,互感,当两个线圈互相靠近时，任何一个线圈中的电

3、流发生变化，都会引起另一个线圈内磁通量的变化，从而在另一个线圈内产生感生电动势。这种两个靠近的载流回路电流发生变化时互相激起感生电动势的现象称为互感。,7,当线圈1、2靠近时，线圈1中电流I1变化在线圈2中激起的感生电动势为E21，线圈2中电流I2变化在线圈1中激起的感生电动势为E12。 M互感系数，与两线圈形状、大小、匝数、相对位置等有关 “”表示互感电动势反抗回路中电流的变化 back,8,涡流,当导电体靠近变化着的磁场或导体作切割磁力线运动时，由电磁感应定律可知，导电体内必然会感生出呈涡状流动的电流，即所谓涡流。,9,涡流检测的基本原理,假设涡流是因一通以交变电流的检测线圈靠近导电体而生

4、，则由电磁感应理论可知，与涡流伴生的感应磁场会与原磁场叠加，结果使得检测线圈的复阻抗发生改变。由于导电体内感生涡流的幅值、相位、流动形式以及其伴生磁场不可避免要受导电体的物理以及其制造工艺性能的影响，因此通过对检测线圈阻抗的变化的监测，即可非破坏的评价被检材料或工件的物理或工艺性能及发现某些工艺性缺陷，此即涡流检测的基本原理。,10,交变的感生涡流渗入被检材料或工件的深度与其频率的1/2次幂成反比。由于常规涡流检测使用的频率较高（达到数百到数兆赫兹），渗透深度通常较浅，因此常规涡流检测是一种表面或近表面的无损检测方法，即主要用于检验材料或工件的表面或近表面缺陷。 back,11,涡流检测的特点

5、,涡流因电磁感应而生，故进行涡流检测时，检测线圈不必与被检材料或工件紧密接触，不需要用耦合剂，检测过程也不影响被检材料或工件的使用性能。 与其他无损检测方法比较，涡流检测的主要特点有： 1、对导电材料表面和近表面缺陷的检测灵敏度较高。,12,2、应用范围广，对影响感生涡流特性的各种物理和工艺因素均能实施检测。 3、在一定条件下，能反映有关裂纹深度的信息。 4、不需要用耦合剂，易于实现管、棒、线材的高速、高效的自动化检测。,13,5、可在高温、薄壁管、细线、零件内孔表面等其它检测方法不适用的场合实施检测。 6、对形状复杂的机械零部件进行全面检测时，涡流检测的效率相对较低。 7、在工业探伤中，仅仅

6、靠涡流检测通常难以区分缺陷的种类和形状。 back,14,趋肤效应,直流电通过圆柱导体时，导体横截面上的电流密度基本上均匀的。但当交流电通过圆柱导体时，横截面上的电流密度不再是均匀的了，而是导体表面电流密度大，中心电流密度小，这种现象称为趋肤效应。 即：当交变电流通过导体时，分布在导体横截面上的电流密度是不均匀的，表层电流密度最大，越靠近截面的中心电流密度越小。这一现象即所谓交变电流分布的趋肤效应。,15,电流密度从表面至中心的变化规律为： I0导体表面的电流密度（A/m2） I至表面深处的电流密度（A/m2） 至表面的距离（m） f电流频率（Hz） 导体磁导率（H/m） 导体电导率（S/m）

7、,16,由公式可知，电流密度随至表面的距离增加而减少。导体的磁导率、导体电导率、电流频率f增加，有效渗透深度就减少。 趋肤效应的存在使交变电流激励磁场的强度以及感生涡流的密度从被检材料或工件的表面到其内部按指数分布规律递减。 back,17,渗透深度,涡流检测中，将涡流密度衰减为其表面密度的1/e（36.8）时对应的深度定义为渗透深度，其数学表达为： h渗透深度（m） f电流频率（Hz） r相对磁导率（ H/m ） 电导率（S/m）,18,渗透深度是反应涡流密度分布与被检材料的电导率、磁导率以及激励频率之间基本关系的特征值。f、r、越大，则h越小。 由于被检工件表面以下3h处的涡流密度仅约为其

8、表面密度的5，因此常将3h作为实际涡流探伤能够达到的极限深度。 back,19,涡流检测仪器,涡流检测仪 涡流检测线圈 对比试样,20,涡流检测仪,仪器的类别 涡流检测仪组成 涡流检测仪的工作原理,21,仪器的类别,涡流检测仪是根据不同的检测目的，应用不同的方法抑制干扰信息，拾取有用信息的电子仪器。可根据用途、使用、显示等不同进行分类。 按用途分 按使用方式分 按显示方式分 其他分类方式,22,按用途分,根据涡流检测仪的用途不同可以分为： 探伤仪：根据试件缺陷引起线圈阻抗变化情况来探测试件表面或近表面缺陷情况。 材料分选仪：根据试件的电导率、磁导率不同引起线圈阻抗变化进行材料分选。 测厚仪：根

9、据试件厚度对线圈阻抗的影响来测定试件的厚度。 back,23,按使用方式分,按涡流检测仪使用方式不同分为手动和自动两种。 手动涡流仪：操作者手持探头沿试件表面进行扫查，通过仪器示波管显示的图形或仪表指示来判别试件表面的缺陷情况。这种仪器适用范围广，但检测效率低。 自动涡流仪：被检试件自动送进，检测结果自动记录。这种仪器检测效率高，但只适用于形状规则的棒、管、丝材的检测。 back,24,按显示方式分,根据涡流检测仪显示方式不同分为图像显示、数字显示和指针显示等几种。 图像显示：利用仪器示波管显示某种因素引起的图像变化。 数字显示：利用仪器数码管显示试件物性变化量。 指针指示：利用某种仪表指针指

10、示情况来显示试件物性变化。 back,25,其他分类方式,此外，按信号处理方法不同还可分为相位分析仪、频率分析仪、振幅分析仪等几种；根据仪器通道数量分为单通道和多通道检测仪。 back,26,涡流检测仪组成,涡流检测仪的种类很多，各种仪器的具体电子线路不同，但是其基本工作原理相似。,27,一般的涡流检测仪主要由振荡器、探头、信号输出电路、放大器、信号处理器、显示器、电源等部分组成。 1、振荡器：产生所需频率的振荡电流来激励检测线圈，以便在试件中感生涡流。 2、探头（检测线圈）：产生交变磁场使试件感生涡流，并拾取试件物性变化的有用信息。,28,3、信号输出电路：将检测线圈拾取的电压变化量U输入到

11、放大器，将初始总电压U0抵消或平衡掉。 4、放大器：放大输入的微弱信号，使它达到显示器所需的程度。要求失真小，增益稳定，抗干扰能力强。 放大倍数 U为输出电压 U0为输入电压 （dB） 当V60dB时，A1000倍。,29,5、信号处理器,抑制各种干扰信号，突出有用信号，常用方法有以下几种： 相位分析仪：根据有用信号与干扰信号的相位差利用同步检波器的移相器将有用信号分离出来。 频率分析法：当缺陷信号频率高于干扰信号时，利用滤波器抑制频率较低的干扰信号。 振幅分析法：当缺陷信号幅度大于干扰信号时，用拒斥电路抑制掉电平以下的干扰信号，保留有用信号。,30,6、显示器：用指针式电表、数码管、示波管等

12、来显示经过放大和消除干扰后的检测信号。 7、电源：为仪器各电路提供所需电压。小型仪器，可用干电池或蓄电池作电源，大型仪器常用交流电源。 back,31,涡流检测仪的工作原理,振荡器产生各种频率的振荡电流通过检测线圈产生交变磁场在试件中产生感生涡流，当试件存在缺陷或物性变化时，线圈电压发生变化，通过信号输出电路将线圈电压变化量输入放大器放大，经信号处理器消除各种干扰信号，最后将有用信号输入显示器显示检测结果。 back,32,涡流检测线圈,涡流检测线圈的作用 检测线圈的种类 检测线圈的型号,33,涡流检测线圈的作用,涡流检测线圈又称探头或传感器，其主要作用有二：一是在交变的激励电流作用下产生交变

13、磁场，使试件产生感生涡流；二是拾取因试件物性变化引起涡流磁场变化的信息，并将其转换为电信号。因此，涡流检测线圈按功能可分为激励线圈和测量线圈两种，它们可以是两个线圈，也可以是一个线圈同时承担激励和测量两项任务。 back,34,检测线圈的种类,按用途分 按结构分 按使用方式分,35,按用途分,外穿过式线圈 内通过式线圈 放置式线圈,36,外穿过式线圈,利用试件从线圈内穿过来检测试件外表面缺陷情况或物性变化。适用于形状规则的管材、棒材、线材等可以从线圈内部通过的导电工件或材料的检测。用外穿过式线圈容易实现小直径管、棒、线材表面质量的高速、大批量自动化检测。 back,37,内通过式线圈,利用线圈

14、通过试件内孔来探测试件孔壁缺陷情况或物性变化。适用于检测安装好的管材或检测小直径的深钻孔、螺旋孔或厚壁管内壁的表面质量。 back,38,放置式线圈（探头式线圈）,将线圈放置于试件表面来探测试件表面缺陷情况或物性变化。这种线圈大多绕成内部带磁芯的探头形式，具有磁场聚焦的性质，检测区域小，灵敏度高，因此又称为探头或点式线圈。放置式线圈检测灵敏度高，适用于板材、棒材、带材和大直径管材和形状复杂试件的表面检测。 back,39,按结构分,据检测线圈结构不同分为自感式和互感式两种。,40,自感式线圈,一个线圈既用于激励交变磁场，又用于测量涡流磁场的变化。这种线圈绕制方便，检测效率高，应用很广。 bac

15、k,41,互感式线圈,有两个线圈绕组，一个用于激励磁场，称为初级线圈；另一个用于测量涡流磁场变化，称为次级线圈。次级线圈置于初级线圈内。这种线圈制作较难，检测效率较低。但初、次级线圈间有屏蔽作用，干扰小，工作稳定。 back,42,按使用方式分,进行涡流检测首先要在被检工件或材料上激励出交变磁场，因而需要一个激励线圈。与此同时，为了计量涡流磁场的变化，还要有一个测量线圈。激励线圈和测量线圈可以分开放置，也可以是一个线圈兼具激励和测量两种功能。在不需要区别线圈功能的场合，可把激励和测量线圈统称为检测线圈。,43,按电联接方式的不同，检测线圈有绝对式和差动式两种使用方式。 只用一个检测线圈进行涡流

16、检测的方式就称为绝对式。 两个检测线圈反接在一起进行工作的方式称为差动式。按线圈放置方式的不同，差动工作方式又有标准比较式和自比较式两种。,44,绝对式线圈的使用原理,用一个线圈在试件表面检测，直接检测线圈阻抗变化。当试件电导率和磁导率无变化时，信号输出电路无信号输出。反之，当电导率和磁导率发生变化时，有信号输出。,45,用绝对式线圈进行检测时，要先将标准试样放入线圈，并调节仪器使线圈上的信号为零，然后再将被检工件与材料放入线圈。此时，若无输出，说明待测试件物性与标准试件相同；若有输出，说明待测物件物性发生变化。再根据检测目的的不同判断线圈阻抗变化的原因。这种线圈对突发信号敏感，对长缺陷信号不

17、敏感。常用于材质分选、涂层测厚和材料探伤，是广泛采用的一种工作方式。 back,46,标准比较式线圈,由两个参数完全相同，反向联接的线圈组成，一个线圈放在标准试样上，另一个放在待测工件或材料上进行测试。根据两个检测线圈的输出信号有无差异来判断工件或材料的性能。由于是利用标准试件作为比较标准，故称为标准比较式，又叫他比式。这种线圈对突发信号和长缺陷信号都敏感。但需要标准试件比较，检测效率较低。 back,47,自比较式线圈,自比较是标准比较的特例，比较的标准是同一个被检工件或材料上的不同部分。由两个参数完全相同、差动联接的线圈组成，同时对同一工件或材料的相邻部分进行检测。由于是利用同一试件的不同

18、部位作为比较标准，故称为自比较式。被测部位材料的物理性能及工件的几何参数的变化对线圈阻抗的影响微弱，而被检部位若存在裂纹，则线圈经过裂纹时会感应出急剧变化的信号。特别适用于检测管材、棒材表面的局部缺陷。,48,绝对式与差动式线圈的比较,49,涡流检测中，外穿过式、内通过式、放置式线圈均可采用自感式或互感式制成绝对式、自比较式和标准比较式线圈。 上述线圈都是采用反射法工作，即激励线圈产生的交变磁场被同一侧的测量线圈所吸收。对于薄管有时还采用透射法，即把激励线圈和测量线圈分别放在管壁的内、外侧，利用透过管壁的交变磁场变化来进行检测。 近年来，还研制出各种旋转探头，即探头围绕试件作旋转运动来检测物件

19、表面物性变化。 back,50,检测线圈的型号,涡流检测线圈的型号目前还没有同一规定，以下方式可作参考。 感应方式 比较方式 线圈内径 线圈平均直径 感应方式用字母表示：S表示自感式，M表示互感式。,51,比较方式也用字母表示，B表示自比式，A表示他比式。 线圈内径也用数字表示，单位为mm 线圈平均直接也用数字表示，单位为mm 例如：涡流检测线圈SB2022中的SB表示探头型式，为自感自比式线圈，20表示线圈内径为20mm，22表示线圈平均直径为22mm。 back,52,对比试样,涡流检测中的对比试样是指按一定的用途设计制作的具有人工缺陷的试样，用于进行对比试验。它与涡流检测仪、检测线圈一样

20、是涡流检测中的重要工具。 对比试样的用途 对比试样的要求 对比试样的种类,53,对比试样的用途,1、测试设备的性能 利用对比试件可以测试涡流检测设备的性能，如系统灵敏度、分辨力、末端不可检测长度等。 系统灵敏度是指整个涡流检测系统检出最小缺陷的能力。分辨力是指分辨相邻两缺陷的最小距离。末端不可检测长度是指由于涡流的末端效应引起的试件端部不能检测的区域。,54,2、调节检测灵敏度 涡流检测灵敏度是指在试件上发现规定大小缺陷的能力。涡流检测灵敏度一般在系统灵敏度范围内调节。涡流检测前，需要利用对比试样调节仪器灵敏度，选取探测条件，以便能有效的发现规定大小的缺陷。 3、验收产品质量 利用具有标准当量

21、的人工缺陷对比试样调节仪器，检测试件时，以它的指示信号为基准，发现超过基准信号的试样为不合格。 back,55,对比试样的要求,1、对比试样的材质、形状、尺寸、热处理状态和表面状态应与被检试件相同，一般从被检试件上截取。 2、对比试样上的人工缺陷（标准伤）位置、尺寸、形状符合要求，尺寸与被检试件中的自然缺陷相似。人工缺陷至端面或人工缺陷之间的距离足够大，不致互相影响。 3、对比试样形状规则，表面不得有划伤、锈斑、变形、凹陷或凸起等。 back,56,对比试样的种类,对比试样有多种，根据试样上人工缺陷不同分为孔型对比试样和槽型对比试样两类。,57,孔型对比试样,孔型对比试样是在试样上加工有某一直

22、径的通孔或平底孔等人工缺陷。主要用于检测试件上的点状缺陷，如夹杂物。 孔型对比试样常用Da表示，其中D代表孔型对比试样，a代表孔的直径。例如D-1.2，表示孔型对比试样上的孔径为1.2mm back,58,槽型对比试样,槽型对比试样是在试样上加工有某一尺寸的矩形槽，U型槽或尖角槽等人工缺陷。主要用于检测试件上线状或条状缺陷，如裂纹、折迭等。 矩形槽对比试样常用Nb表示，其中N表示矩形槽对比试样，b表示槽深或槽深沾壁厚的百分比。例如N0.6表示矩形槽对比试样上的槽深为0.6mm。又如N5，表示矩形槽对比试样的槽深占壁厚的5。,59,对比试样上的人工缺陷常用电火花法、化学腐蚀法和精密机床加工而成。

23、要求人工缺陷尺寸精确、位置正确、形状符合要求。 back,60,涡流检测方法,据检测线圈分 据原理分 据信号处理方法分,61,据检测线圈分,外穿过式线圈检测法 内通过式线圈检测法 放置式线圈检测法,62,外穿过式线圈检测法,使试件从线圈内穿过来检测试件表面缺陷情况或物性变化。这种方法主要用于检测管材、棒材和线材等试件。对于管材外壁缺陷灵敏度较高，内壁缺陷灵敏度较低。 back,63,内通过式线圈检测法,使检测线圈从试件内孔通过来检测试件孔壁缺陷情况或物性变化。这种方法主要用于检测厚壁管或其他工件内孔。 back,64,放置式线圈检测法,检测线圈放在试件表面上进行检测。这种方法主要用于检测板材、

24、大型工件和形状复杂的工件。 back,65,据原理分,阻抗分析法：根据试件缺陷或物性变化引起线圈阻抗幅值和相位变化来进行检测。 感抗分析法：根据试件缺陷或物性变化引起线圈感抗幅值变化来进行检测。 调制分析法：根据试件缺陷信号与干扰信号持续时间和频率不同来进行检测。一般缺陷信号比干扰信号持续时间短，频率高。 back,66,据信号处理方法分,相位分析法：根据试件缺陷信号与干扰信号的相位差来进行检测。 频率分析法：根据试件缺陷信号与干扰信号的频率不同来进行检测。 振幅分析法：根据试件缺陷信号与干扰信号的振幅不同来进行检测。 back,67,涡流检测工艺操作,检测前的准备工作 确定检测频率 调整仪器

25、 扫查探测 记录,68,检测前的准备工作,1、清理校正试件 涡流检测前，应清除试件表面的氧化膜、金属粉末和其他附着物，特别是试件上吸附的铁磁性物质。并校正弯曲变形的试件，以消除由此产生的各种干扰信号，避免误判。,69,2、确定检测方法 涡流检测前，应了解试件的材质、加工方法、结构尺寸及检测要求，确定正确的检测方法，并合理选择仪器和线圈。 3、调节传送系统 有传送系统的涡流检测仪，检测前应调节传送系统的送进程度，使试件对中心，尽量减少振动，使试件平稳匀速送进。,70,4、选择对比试样 根据涡流检测要求和有关标准，选择符合要求的对比试样，并确定判废标准。 5、准备有关图表和资料 涡流检测中用到的图

26、表和资料，要事先准备好，如待测试件的产品图，检测要求，有关检测标准等。 back,71,确定检测频率,涡流检测的灵敏度在很大程度上依赖于检测频率，对于材质、形状、尺寸不同的试件，应选用不同的频率。 1、趋肤效应：涡流是一种交变电流，存在趋肤效应，电流在导体中的渗透深度 深度h随电流频率f的增加而减少。当试件检测深度有要求时，就要根据检测深度来确定频率的选取范围。,72,2、检测灵敏度：在涡流检测中，频率的高低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：检测线圈阻抗幅值变化量和相位变化量的大小与频率之比均有关。 back,73,记录,1、试

27、件情况：名称、材质、规格、尺寸、数量、热处理状态和表面状态等。 2、探测条件：检测仪器及线圈的型号；对比试样的编号；人工缺陷的形式和尺寸；主要工艺参数，如试验频率f、试件送进速度m/s、检测灵敏度、相位、滤波器频率、拒斥电平、磁饱和电流等。,74,3、根据验收标准评定探测结果：合格、不合格或待复查，并分别涂上不同的颜色标记。 4、检测人员姓名、级别和探测日期等。 back,75,涡流检测的应用,涡流探伤 材质检验 混料分选 涡流测厚 涡流检测新技术的应用,76,涡流探伤,根据试件缺陷引起检测线圈阻抗或电压幅值和相位变化来判别试件表面的缺陷情况。由于涡流具有趋肤效应，故涡流探伤能发现导电材料表面

28、和近表面的缺陷，且简便，不需用耦合剂，易于实现高速、自动化检测等优点，故在金属材料及其零部件的探伤中得到了广泛应用。主要用于棒材、线材、板材、管材等试件的自动在线探伤。,77,金属管材探伤,成批金属管材可以利用高速、自动化的涡流探伤装置进行无损检测。涡流自动探伤装置通常可以自动报警、自动记录、自动分选和自动停车。管材从自动上料进给装置等速、同心地进入并通过涡流检测线圈，然后分选下料机构根据涡流检测结果，按质量标准规定将探伤后的管材分别送入合格品、次级品和废品料槽。 对于不同的管材可以选用不同的检测线圈。,78,小直径管材,小直径管材（直径75mm）探伤通常采用激励线圈与检测线圈分开的感应型穿过

29、式线圈。,79,当管材为铁磁性材料时，感应型穿过式线圈外层还要加上磁饱和线圈，用直流电对对管材进行磁化。这种线圈最适宜检测凹坑、锻屑、发裂、折叠和裂纹等缺陷，检测速度一般为0.5m/s。穿过式线圈对管材表面和近表面的纵向裂纹有良好的检出灵敏度，但由于感生出的涡流沿管材周向流动，故穿过式线圈对周向裂纹的检测不灵敏；,80,对小管径的管材进行涡流探伤时，线圈直径要略大于管外径，管件要与线圈同心，送进平稳，速度均匀。磁饱和强度不宜过强，否则试件推进困难。 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率很小时，检测灵敏度也会显著降低。,81,82,故当要检测的是管材的周向裂纹或所检测管材的直径

30、超过75mm的时候，宜采用小尺寸的探头式线圈，来检测管材上的短小缺陷，此时探头在试件上的移动轨迹为螺旋线。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，其探伤的效率要比穿过式线圈低。,83,校 准 管,84,管材涡流探伤仪的另外一个用途就是对在役管道进行维修检查，这种情况下，需要配备各种用途的内通过式线圈和探头传动机构。例如检查管式换热器中管子的腐蚀开裂或腐蚀减薄情况时，先将外径略小于被检管件内径的内通过式检测线圈放进一根与被检的管件性质相同的校准管中（相当于标准试件），并记录下该管件上每个人工缺陷显示信号的波幅的不同高度；然后将待检测线圈送进待检测管件内直达其底部，再将

31、其匀速拉出。如果发现缺陷信号，就可以与校准管的人工缺陷信号比较来确定其缺陷的当量。,85,金属棒材、线材和丝材的探伤,同样可以采用类似于管材的自动探伤装置对大批量生产的金属棒材、线材和丝材进行涡流探伤。但为了要检出棒材表面以下较深的缺陷，应选用比同直径管材探伤低一些的工作频率（电流密度从表面至中心的变化规律为： ），对于磁性的 棒材、线材，则所需的磁化电流比同直径的管材要大一些；,86,而进行金属丝材探伤所选用的频率则要较高，以获得适当的f/fg值（因为丝材的直径小，而频率比 其中f为电流频率，为导体磁导率，为导体电导率，r为丝材半径）。且金属丝材长度长，一般不便采用自动标记和报警等方法表示缺

32、陷，而是采用统计方法评价丝材质量，例如记录每10m或100m丝材上缺陷数目和总长度。,87,结构件疲劳裂纹探伤,服役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。飞机维修部门常用涡流探伤方法来检测疲劳裂纹。例如用专用探头式线圈，可以检验出在飞机的大梁、衍条与机身框架联接的紧固孔件周围、发动机叶片、起落架、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生疲劳裂纹的部位或重要零部件实施飞行监控，以此来保证飞行安全。 back,88,材质检验,测试材料材质及物理性能 根据试件材料物性变化引起检测线圈阻抗或电压变化来测试材料电导率、磁导率、硬度、强度和内应力等情况。,89,材料成分及杂杂

33、质含量的鉴别,金属的电导率的值受到其纯度的影响，杂质含量增加电导率就会降低。,90,在铜的生产中，就可以利用测定电导率的方法来估计铜中杂质的含量。通过测定电导率可以确定磷铜中磷的含量，而且从提取液态的熔融样品到用涡流电导仪完成电导率的测量只需要很短的时间，充分体验了涡流检测简单、方便、高效的特点。,91,热处理状态的鉴别,由于相同的材料经过不同的热处理后，不仅硬度不同，而且电导率也不同，因而可以用测量电导率的方法来间接评定合金的热处理状态或硬度。,92,例如，通过测量电导率可以对沉淀硬化材料（如Al、Ti、Mg等）的硬度变化进行准确的跟踪。时效硬化铝合金的硬度与电导率之间的关系如图所示。 用涡

34、流检测也可以评价某些材料的强度。钛合金Ti6Al4V的强度与电导率之间存在对应关系，通过测定电导率即可以评价其强度。因此涡流检测是保证飞机飞行安全的重要手段。 back,93,混料分选,根据不同材料的电导率、磁导率不同，引起线圈阻抗幅值或相位变化来实现材料分选。 在材料仓库或生产现场，容易将材质不同、规格外形相同的材料混在一起。利用涡流测定材料的电导率、磁导率差异，就可以将不同材料分选出来。 如果混杂的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。,94,用测量电导率的方法进行混料分选时应注意：,1

35、、材料厚度的变化若材料厚度小于或等于涡流的渗透深度，电导率的测量值就会受到厚度变化的影响。一般要求进行混料分选时，材料厚度至少应为涡流渗透深度的3倍。（涡流检测中，将涡流密度衰减为其表面密度的1/e（36.8）时对应的深度定义为渗透深度h；由于被检工件表面以下3h处的涡流密度仅约为其表面密度的5，因此常将3h作为实际涡流探伤能够达到的极限深度）。,95,2、环境温度的影响温度每变化1oC，电导率大约变化0.05106 S/m。 3、材料表面状态的影响试件表面状态，如表面曲率、粗糙度、涂层厚度和有无缺陷等因素都会对电导率的测定结果产生影响，实际操作的时候要注意排除这些干扰。,96,比较而言，磁性材料的磁特性受材料材质变化影响的程度要比电导率大得多。剩磁、矫顽磁力等物理量都与材质的状态有关，受材料的组织成分、热处理状态和力学性能变化等的影响。利用这种相关关系，就可以根据测得的材料的磁滞回线参量来推断被检材料的热处理状态，进行混料的分选。 但是由于这种方法的物理基础是电磁感应而不是感生涡流，因而严格来说，应称其为分选的“电磁方法”。某些钢种分选仪就是这种电磁感应式仪器。 back,97,涡流测厚,当管材或板材厚度发生变化时，检测线圈阻抗会发生变化，据此可以测量某些试件的壁厚、金属材料上非金属涂层或铁磁材料上非铁磁材料涂层的厚度、以及管材或棒材直径、椭圆