涡流检测是指利用电磁感应原理,通过测量被检工件内感生涡流的变化来无损地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。在工业生产中,涡流检测是控制各种金属材料及少数石墨、碳纤维复合材料等非金属导电材料及其产品品质的主要手段之一,在无损检测技术领域占有重要的地位。
涡流探伤的基本原理是什么?
涡流检测是建立在电磁感应原理基础之上的一种无损检测方法,它适用于导电材料。当把一块导体置于交变磁场之中,在导体中就有感应电流存在,即产生涡流。由于导体自身各种因素(如电导率、磁导率、形状、尺寸和缺陷等)的变化,会导致涡流的变化,利用这种现象判定导体性质、状态的检测方法,称为涡流检测。电磁感应现象和涡流的产生分别使线圈1和线圈2靠近,在线圈1中通过交流电,在线圈2中就会有感应产生交流电。如果使用金属板代替线圈2,同样也可以使金属板导体产生交流电,这种由交流磁场感生出来的电流就称为涡流。
涡流探伤有哪些方法?
试件中的涡流方向与给试件施加交流磁场线圈的电流相反。涡流所产生的交流磁场也产生交变磁力线,它通过激励线圈时又感生出反作用电流。如果工件中涡流变化,这个反作用电流也变化。测定它的变化,就可以测得涡流的变化,从而得到试件的信息。涡流的分布及其电流大小由线圈的形状和尺寸,试验频率,导体的电导率、磁导率、形状和尺寸、导体与线圈间的距离以及导体表面的缺陷所决定的。因此,根据检测到的试件中的涡流,就可以取得关于试件材质、缺陷和形状尺寸等信息。
由于激励电流和反作用电流的相位会出现一定差异,这个相位差随着试件的性质而改变,因此,常通过测量相位的变化来检测试件的有关信息,它的变化与线圈阻抗的变化密切相关,大多数的涡流检测仪器都以阻抗分析法为基础,来鉴别各种引起涡流变化的因素。由于涡流具有趋肤效应,因此涡流检测只能检测表面和近表面的缺陷。由于试件形状的不同、检测部位的不同,所以检测线圈的形状与接近试件的方式也不尽相同。为了适应各种检测的需要,人们设计了各种各样的检测线圈和涡流检测仪器。