(完整版)各常用电磁无损检测方法原理,应用,优缺点比较

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无损检测技术的原理及优缺点

无损检测技术的原理及优缺点

无损检测技术的原理及优缺点本文介绍当前常规无损检测技术:包括射线、超声波、磁粉、渗透、TOFD等技术,并对各项检测技术的工作原理、优缺点进行论述。

无损检测定义:在不损检测对象的前提下,以物理或化学方法为手段,借助先进的技术和设备器材,对检测对象的内部及表面的结构、性质或状态进行检查和测试,并对其结果进行分析和评价。

随着现代工业的发展,对产品质量和结构安全性,使用的可靠性提出了越来越高的要求。

作为一种有效的检测手段,无损检测在我国已广泛应用于经济建设的各个领域,例如特种设备的制造和在用检验、机械、石化化工,航空航天,船舶,电力,核工业等,尤其是在保证承压类设备产品质量和使用安全方面,无损检测技术显得特别重要。

关键字:无损检测技术原理优缺点1.射线检测技术的原理:射线在穿透物体过程中会与物质发生相互作用,因吸收和散射而使强度减弱,强度减弱的程度取决于物质的衰减系数和射线在物质中穿越厚度。

如果被检试件的局部存在缺陷,构成缺陷物质的衰减系数又不同于试件,那么缺陷处透过射线强度就会与周围产生差异,把胶片放在适当位置使其在透过射线的作用下感光,经暗室处理得到底片。

射线检测技术的优点和局限性:1)、检测结果有直接记录-----------底片。

2)、可以获得缺陷的投影图像,缺陷定性定量比较准确。

3)、体积型缺陷检出率很高,而面积型缺陷的检出率受到多种因素影响。

4)、适宜检验较薄的工件而不适宜较厚的工件。

5)适宜检测对接焊缝,检测角焊缝效果较差,不适宜检测板材、棒材、锻件。

6)有些试件结构和现场条件不适合射线照相。

7)对缺陷在工件中厚度方向的位置及缺陷自身高度的确定比较困难。

8)射线照相检测速度慢,成本比较高且有辐射对人体有伤害。

1.超声波检测技术的原理:声源产生的脉冲波进入到工件中,超声波在工件中以一定方向和速度向前方传播,遇到两侧声阻抗有差异的界面时,部分声波被反射,检测设备接收和显示,分析声波幅度和位置等信息,评估缺陷是否存在或存在缺陷的大小、位置等。

无损检测的原理及应用

无损检测的原理及应用

无损检测的原理及应用1. 简介无损检测(Non-destructive testing,简称NDT)是一种用于检测材料内部或表面缺陷而无需破坏测试物理性能的方法。

它在许多行业中都有广泛应用,如航空航天、核能、造船和制造业。

2. 原理无损检测的原理是通过对材料表面或内部传播的声波、电磁波或其他形式的能量进行检测和分析。

这些能量会与缺陷或材料性质的变化相互作用,从而产生测量信号。

根据测量信号的特征,可以确定缺陷的位置、尺寸和类型。

3. 常见的无损检测方法以下是常见的无损检测方法及其应用范围的简要介绍:•超声波检测(Ultrasonic testing):通过将高频声波传播到材料中,并监测反射信号来识别缺陷位置和尺寸。

广泛应用于金属、塑料和复合材料的表面和内部缺陷检测。

•涡流检测(Eddy current testing):利用涡流感应原理,通过将交流电通过线圈引入材料,监测涡流产生的变化来检测缺陷。

常用于金属导体和管道的表面缺陷检测。

•磁粉检测(Magnetic particle testing):在材料表面施加磁场,并在缺陷处应用磁粉颗粒。

检测粒子的集聚可以显示出缺陷的位置和形状。

适用于金属表面的裂纹和疲劳破坏检测。

•X射线检测(X-ray testing):使用X射线或伽马射线透射材料,并通过测量射线的吸收或散射来检测缺陷。

常用于金属和混凝土结构的内部缺陷检测。

•磁学检测(Magnetic testing):通过测量磁场变化来检测金属表面或近表面的缺陷。

常用于金属结构的缺陷检测和磁性材料的质量控制。

4. 无损检测的应用无损检测在许多行业中都有重要应用,以下是一些常见的应用领域:•航空航天:无损检测在航空航天工业中的应用广泛。

它可以用来检测飞机结构的疲劳破坏、缺陷和裂纹,确保飞机的安全运行。

•核能:在核能行业中,无损检测用于检测核反应堆和燃料元件中的缺陷和裂纹,以确保核设施的运行安全性。

•制造业:无损检测在制造业中用于产品质量的控制。

(完整版)无损检测技术与应用

(完整版)无损检测技术与应用

无损检测技术与应用一、概述1、无损检测的定义无损检测是指在不损伤和破坏材料、机器和结构物的情况下,对它们的物理性质、机械性能以及内部结构等进行检测的一种方法,是探测其内部或外表的缺陷(伤痕)的现代检验技术。

2、无损检测的目的(1)确保工件或设备质量,保证设备安全运行用无损检测来保证产品质量,使之在规定的使用条件下,在预期的使用寿命内,产品的部分或整体都不会发生破损,从而防止设备和人身事故.这就是无损检测最重要的目的之一.(2)改进制造工艺.无损检测不仅要把工件中的缺陷检测出来,而且应该帮助其改进制造工艺.例如,焊接某种压力容器,为了确定焊接规范,可以根据预定的焊接规范制成试样,然后用射线照相检查试样焊缝,随后根据检测结果,修正焊接规范,最后确定能够达到质量要求的焊接规范。

(3)降低制造成本通过无损检测可以达到降低制造成本的目的.例如,焊接某容器,不是把整个容器焊完后才无损检测,而是在焊接完工前的中间工序先进行无损检测,提前发现不合格的缺陷,及时进行修补。

这样就可以避免在容器焊完后,由于出现缺陷而整个容器不合格,从而节约了原材料和工时费,达到降低制造成本的目的。

3、无损检测的范围(1)组合件的内部结构或内部组成情况的检查(2)材料、铸锻件和焊中缺陷缝的检查a、质量评定b、寿命评定(3)材料和机器的计量检测通过定量的测定材料和机器的变形量或腐蚀量来确定能不能继续使用。

例如,用超声波测厚仪来测定容器的腐蚀量,通过射线照相来测定原子反应堆用过的燃料棒的变形量、喷气发动机叶片的变形量等。

(4)材质的无损检测无损检测可以用来验证材料品种是否正确,是否按规定进行处理,例如,可采用电磁感应法来进行材质混料的分选和材料热处理状态的判别。

(5)表面处理层的厚度测定确定各种表面层的深度和厚度。

例如,用电磁感应检测法可以测定渗碳淬火层的深度和镀层的厚度。

(6)应变测试二、射线检测射线检测(探伤)有X射线、γ射线和中子射线等检测方法。

常规无损检测技术优缺点分析

常规无损检测技术优缺点分析

常规无损检测技术优缺点分析无损检测是指在不损害或不影响被检测对象使用性能,不伤害被检测对象内部组织的前提下,利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化,以物理或化学方法为手段,借助现代化的技术和设备器材,对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法[1]。

目前应用较为广泛的无损检测技术主要有渗透检测(PT)、磁粉检测(MT)、射线检验(RT)、涡流检测(ET)、漏磁检测(MFT)等。

1、渗透检测(PT)渗透检测(PT)是检测非孔隙固体材料中表面不连续性的最广泛使用的无损检测方法之一,可用于磁性材料和非磁性材料的检测。

其主要的工作原理是:通过对工件表面施涂含有荧光染料或着色染料(渗透剂),渗透剂利用毛细作用渗入表面开口缺陷中;去除工件表面多余的渗透剂,经干燥后,再在工件表面施涂吸附介质(显像剂);同样在毛细作用下,显像剂将吸出缺陷中的渗透剂,即渗透剂回渗到显像剂中;在一定的光源下(黑光或白光),缺陷处的渗透剂痕迹被显示(黄绿色荧光或鲜艳红色),从而探测出缺陷的形貌及分布状态。

这种方法的主要优点是:可检出表面裂纹、针孔、折叠、缝隙、泄漏等表面开口缺陷。

主要缺点是:需对表面进行细致的清洗和去污,而且只能检出表面上的开口缺陷;浅的擦伤和污迹将会形成假指示;无法显示不连续的深度;使用的渗透剂和显像剂有毒。

2、磁粉检测(MT)磁粉检测(MT)主要用于检测铁磁性构件与结构表面或近表面的线性不连续性。

磁粉检测遵循磁学规律,仅对铁磁性材料有效。

其主要工作原理是:铁磁性材料工件被磁化后,由于不连续性的存在,使工件表面和近表面的磁感应线发生局部畸变而产生漏磁场,吸附施加在工件表面的磁粉,在合适的光照下形成目视可见的磁痕,从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度,不连续性处漏磁场分布。

这种方法的主要优点是:能检测出缺陷的位置和表面的长度、操作简便、直观、灵敏度高,而且检测成本较低。

常用无损检测方法的特点及应用选择

常用无损检测方法的特点及应用选择

常用无损检测方法的特点及应用选择
摘要:介绍了常用无损检测方法的特点、应用、选择,对提高承压类特种设备无损检测人员的技术水平,具有一定的指导作用。

关键词:无损检测;方法;特点;应用;选择
中国分类号:TG115.28 文献标识码:A 文章编号:1671-4432(2009)05-23-02
1 常用无损检测方法的特点
常用无损检测方法有各自的特点,其优点和局限性详见表1。

表1 常用无损检测方法的特点
常用无损检测方法的应用特点,详见表2。

表2 常用无损检测方法的应用特点
3.1 制造过程中常用无损检测方法的选择
制造过程包括原材料检测和焊接检测,详见表3。

表3 制造过程中常用无损检测方法的选择
3.2 常用无损检测方法和检测对象的适应性
常用无损检测方法和检测对象是否适应,直接影响到检测结果的正确与否。

表4 列出了常用无损检测方法和检测对象的适应性。

表4 常用无损检测方法和检测对象的适应性
掌握常用无损检测方法的特点、应用、选择,对提高承压类特种设备缺陷检出率、确保无损检测质量,必将起着重要的作用。

参考文献:
[1]强天鹏.压力容器检验.北京.新华出版社.2008,5
[2]王晓雷.锅郑压力容器无损检测相关知识。

全国锅炉压力容器无损检测考委会.2001.。

介绍几种常见的无损检测技术及其优缺点

介绍几种常见的无损检测技术及其优缺点

介绍几种常见的无损检测技术及其优缺点无损检测技术是一种非破坏性检测方法,可用于检测工件内部和表面缺陷,而无需破坏工件的结构完整性。

它在工业、航空航天、汽车、建筑等领域广泛应用,以确保产品质量和安全性。

以下是几种常见的无损检测技术及其优缺点的介绍。

1. 超声波检测(Ultrasonic Testing):超声波检测是一种利用超声波传播和反射原理检测和评估材料内部缺陷的技术。

它通过发送超声波脉冲到被测物体,根据超声波在材料中传播的速度和反射情况来确定缺陷的位置和形状。

优点包括高灵敏度、无损伤、能检测小缺陷和定位准确。

缺点是对材料的声波传播特性敏感,受材料密度和纹理等因素影响。

2. 磁粉检测(Magnetic Particle Testing):磁粉检测是一种利用磁场和铁磁材料的磁性特性检测表面和近表面缺陷的方法。

它通过在被检测物体表面施加磁场,并在其上涂敷磁性颗粒,当有磁场漏磁或磁场被打断时,磁性颗粒会聚集在缺陷处,从而可视化缺陷的位置和形态。

优点包括简单易行、高灵敏度、能检测细小缺陷和形状多样化。

缺点是只能检测铁磁材料,灵敏度受表面状态和磁场均匀性影响。

3. 射线检测(Radiographic Testing):射线检测是一种利用X射线或γ射线穿透物体并投射到感光介质上的方法,从而检测物体内部缺陷的技术。

它通过感光介质上的黑化程度来评估缺陷的大小和位置。

优点包括能检测较深的缺陷,适用于各种材料。

缺点是设备昂贵,对操作人员和环境安全要求高。

4. 渗透检测(Dye Penetrant Testing):渗透检测是一种利用润湿性液体浸渍到表面开裂或孔隙处,然后涂覆上显色剂来检测这些表面缺陷的方法。

它通过液体的渗透和表面张力效应来展现缺陷的位置和形状。

优点包括简单易行、能够检测各种材料和形状的缺陷。

缺点是只能检测表面缺陷,对材料的清洁要求高。

5. 热红外检测(Thermal/Infrared Testing):热红外检测是一种利用热辐射和红外辐射原理检测表面和内部缺陷的技术。

电磁无损检测技术的原理与应用

电磁无损检测技术的原理与应用

电磁无损检测技术的原理与应用电磁无损检测技术是一种非常重要的无损检测方法,针对各种材料和结构的缺陷进行检测和评价。

本文将介绍电磁无损检测技术的原理及其在不同领域的应用。

首先,我们先了解电磁无损检测技术的原理。

电磁无损检测利用电磁场的作用原理对材料进行检测。

当电磁场与材料相互作用时,在材料中会产生一系列的物理变化,例如电磁场的衰减、材料的磁化以及能量的传输等。

通过对这些变化的测量和分析,可以判断材料中是否存在缺陷。

电磁无损检测技术根据材料对电磁波的响应特性分为多种方法,包括涡流检测、磁粉检测、液体渗透检测以及磁化电流检测等。

涡流检测是一种基于感应原理的无损检测方法。

当交变电流通过电线圈时,会在材料中产生交变磁场。

如果材料中存在缺陷,那么磁场会发生变化,从而在电线圈中感应出交变电压。

通过测量感应电压的变化,可以判断材料中是否存在缺陷,并评估缺陷的大小和位置。

磁粉检测是一种常用的表面缺陷检测方法。

它利用磁粉在材料表面产生的磁化现象来检测缺陷。

在磁化过程中,磁粉会聚集在缺陷周围,形成可见的磁粉团,并通过增加磁场的方法使磁粉显现,从而实现对缺陷的检测和评价。

液体渗透检测是将液体渗透进入材料表面微小缺陷并通过表面张力和毛细作用使其扩展到可见部分,进而通过颜色剂显像方法找出缺陷的检测。

这种方法可以检测出微细缺陷如裂纹等。

磁化电流检测是一种通过施加外部磁场和内部磁化电流来检测材料缺陷的方法。

当施加磁场和内部磁化电流时,材料中的缺陷会导致磁场的扰动,通过测量扰动磁场的变化可以判断材料中的缺陷情况。

除了以上几种常见的电磁无损检测方法,还有许多其他方法,它们之间的原理和应用略有差异。

接下来,我们将探讨电磁无损检测技术在不同领域的应用。

首先是电力行业。

在电力行业,电磁无损检测技术可用于发电设备、变压器、电缆和输电线路的检测和评估。

通过对这些设备进行电磁无损检测,可以及早发现潜在的问题,并采取相应的维修和改进措施,保障电力系统的安全和稳定运行。

介绍几种常见的无损检测技术及其优缺点

介绍几种常见的无损检测技术及其优缺点

介绍几种常见的无损检测技术及其优缺点无损检测技术是一种在不破坏被检物理性能的情况下,对物体的内部或表面进行检测、评价和控制质量的方法。

它被广泛应用于工程、制造业、航空航天、能源、交通运输等各个领域。

本文将介绍几种常见的无损检测技术及其优缺点。

首先,超声波检测是一种常见的无损检测技术。

这种技术通过将超声波的脉冲传递到被检测物体中,然后测量超声波反射或传播速度的变化来检测物体的内部缺陷。

超声波检测具有检测深度大、分辨率高、对不同材料具有良好适应性等优点。

然而,它也存在着检测速度慢、对被检材料有一定要求等缺点。

其次,射线检测是另一种常见的无损检测技术。

射线检测主要利用X射线或γ射线穿透被检材料,通过感光材料或电子束探测器来测量射线的衰减情况,以检测物体的缺陷。

射线检测具有检测速度快、可以检测多种材料、对内部缺陷有较高的分辨率等优点。

但是,由于射线具有辐射危害,对操作人员保护要求较高。

电磁检测是第三种常见的无损检测技术。

电磁检测基于电磁感应原理,通过改变磁场来检测被测物体的内部缺陷。

这种技术具有非接触性、检测速度快、对复杂几何形状具有良好适应性的优点。

然而,电磁检测也存在着对导电材料的限制、对操作环境的电磁干扰敏感等缺点。

另外,磁粉检测是一种常用的无损检测技术。

这种技术通过在被检测物体表面涂覆磁粉或将磁粉溶解在液体中,在外部施加磁场的作用下,通过观察或测量磁粉在缺陷区域的积聚情况来检测缺陷。

磁粉检测具有对各种材料适用、操作简便、成本低等优点。

然而,它只能检测表面缺陷,对缺陷深度的评估能力较弱。

最后,涡流检测是一种常用的无损检测技术。

涡流检测基于涡流感应原理,通过感应导体中的涡流来检测被检测物体的缺陷。

这种技术具有对导电和磁性材料适用、对小缺陷具有高灵敏度、无需接触被检材料等优点。

然而,涡流检测也受到导体材料和几何形状的限制,对操作人员的技术要求较高。

总而言之,无损检测技术在各个领域中发挥着重要的作用。

超声波检测、射线检测、电磁检测、磁粉检测和涡流检测是常见的无损检测技术,每种技术都有其独特的优点和缺点。

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一普通涡流检测1原理涡流检测是以电磁感应为基础,通过测定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,或发现其缺陷的无损检测方法。

当载有交变电流的试验线圈靠近导体试件时,由于线圈产生的交变磁场的作用感应出涡流,涡流的大小,相位及流动形式受到试件性能和有无缺陷的影响,而涡流产生的反作用又使线圈阻抗发生变化,因此,通过测定线圈阻抗的变化,就可以推断被检试件性能的变化及有无缺陷的结论。

2发展1涡流现象的发现己经有近二百年的历史。

奥斯特(Oersted、安培(Ampere ) ,法拉弟(Faraday、麦克斯韦(Maxwell)等世界著名科学家通过研究电磁作用实验,发现了电磁感应原理,建立了系统严密的电磁场理论,为涡流无损检测奠定了理论基础[l]。

1879年,体斯(Hughes)首先将涡流检测应用于实际一一判断不同的金属和合金,进行材质分选。

自1925年起,在美国有不少电磁感应和涡流检测仪获得专利权,其中,Karnz直接用涡流检测技术来测量管壁厚度;Farraw首次设计成功用于钢管探伤的涡流检测仪器。

但这些仪器都比较简单,通常采用60Hz , 110V的交流电路,使用常规仪表(如电压计、安培计、瓦特计等),所以其工作灵敏度较低、重复性较差。

二战期间,多个工业部门的快速发展促进了涡流检测仪器的进步。

涡流检测仪器的信号发生器、放大器、显示和电源装置等部件的性能得到了很大改进,问世了一大批各种形式的涡流探伤仪器和钢铁材料分选装置,较多地应用于航空及军工企业部门。

当时尚未从理论和设备研制中找到抑制干扰因素的有效方法,所以,在以后很长一段时间内涡流检测技术发展缓慢。

直到1950年以后,以德国科学家福斯特(Foster)博士为代表提出了利用阻抗分析方法来鉴别涡流检测中各种影响因素的新见解,为涡流检测机理的分析和设备的研制提供了新的理论依据,极大地推动了涡流检测技术的发展。

福斯特也因此当之无愧地被称为“现代涡流检测之父”。

由于福斯特的卓越贡献,自20世纪50年代起,美国、前苏联、法国、英国等工业发达国家的科学家积极开展涡流检测技术研究。

到20世纪70年代以后,电子技术和计算机技术飞速发展,有效地带动了涡流检测仪器技术性能的改进,进一步突现了涡流检测技术在探测导电材料表面或近表面缺陷应用中的优越性。

世界各国相继开展了大量的涡流检测技术研究和仪器开发工作,发表了大量的研究论文,并研制生产了一些高性能的涡流检测仪器[L=}l。

我国从20世纪60年代开展涡流检测技术的研究工作,并先后研制成功了一系列涡流检测仪器,如厦门爱德森公司的系列涡流检测仪器。

涡流检测技术的发展得到实质性的突破并步入实用化阶段。

此后,随着电子技术尤其是计算机和信息处理技术的进一步发展,影响和促进了涡流检测技术与仪器的不断更新和进步。

从涡流检测仪器的发展历程来看,可分为五代产品[fall。

第一代产品是以分立元件为基础,采用简单谐振方式的一维显示模拟仪器,只有一种检测频率。

第二代产品是以阻抗平面分析法为基础,部分采用集成电路技术的二维显示模拟仪器,检测时可以选择不同的激励频率以适应不同检测材料的要求。

第三代产品是多频涡流检测仪器,检测时对探头施加两个或两个以上不同的检测频率,利用不同频率下被检导体材料反射阻抗不同的原理,提高了对材料特性或缺陷的检测能力,并通过混和运算抑制干扰信号,达到去伪存真的目的。

第四代产品是以计算机技术为基础的智能化、数字化产品,其特点是能够大大简化操作,提高检测效率和数据处理能力,并具备频谱分析、涡流成像等功能。

第五代产品是DSP技术、阵列技术、多通道技术、通信传输技术及其它无损检测技术相互融合为一体的多功能仪器,它能够对缺陷进行检测、分析、判断,并通过其它技术的辅助检测,验证其结果的正确性。

涡流检测技术己进入一个全新的发展时代,具有乐观的发展前景。

经过一百多年的时间,涡流检测技术得到了很大的发展,特别是近段时间以来,英国的DERA和美国的Iowa州立大学等研究机构做了很多的工作,在获取信号、测量参数的选择、信号处理和结果显示等方面开展了大量的研究,进一步推动了涡流检测技术的发展[10]。

在国内,新世纪以来发表的文章大都着眼于三维缺损响特征的仿真技术研究、数字处理技术研究、检测系统研制等。

清华大学博士后雷银照的课题是核电站石墨涡流检测理论和技术,华中科技大学CAD中心博士后蒋齐密在国家自然科学基金项目“基于hp有限元和电磁场分布的产品质量检测技术的研究”中主要研究有限元数值仿真技术[11]。

3应用目前,涡流检测在工业生产中获得了广泛的应用,特别是在核电厂蒸汽发生器管道的检测中,具有其他方法不可替代的作用[12]。

我国当前把核电作为大力发展的对象,提高我国的涡流检测能力与水平具有重要意义。

在线检测,用于工艺检查,在制造和产品检查。

4优缺点1.非接触检测,能穿透非导体涂镀层,可以在不清除零件表面油脂、积碳和保护层的情况下进行检测。

2.检测无需祸合介质,可以在高温状态下进行检测。

探头可伸入到远处作业,故可对工件的狭窄区域、深孔壁等进行检测。

3.对工件表面或近表面的缺陷,有很高的检出灵敏度,且在一定的范围内具有良好的线性指示,可对大小不同的缺陷进行评价。

4.可以对工件表面涂层厚度进行测量,如测量导电覆盖层或非导电涂层的厚度;可以对导体的电导率进行测量,进行材料的分类。

5.由于检测信号为电信号,所以可对检测结果进行数字化处理,并将处理后的结果进行存储、再现及进行数据比较分析。

6在常规涡流检测过程中,主要通过测量涡流传感器输出信号的变化以得到被检对象特性。

被检对象中影响涡流传感器输出信号的因素很多,诸如磁导率、电导率、外形尺寸和缺陷等,各种因素的影响程度各异。

另一方面,在一次检测过程中,有时需要同时获得被检对象的多个参数。

常规涡流检测技术采用单一频率工作,获取的信息量有限,难以满足实际检测过程中的更高需求。

7涡流检测是当前在线检测应用最为普遍成熟的检测手段,但是涡流检测自身存在一定缺陷,干扰因素多,提离效应人,且难以对缺陷进行当量分析。

8涡流检测的优点是不需要直接接触,无需耦合介质,速度快,易于实现自动化。

具有较高灵敏度,可在高温下作业,同时探头可伸向远处等。

但是常规涡流检测技术也有不足之处:检测对象必须是导电材料, 只能检测管道表面或近表面缺陷,干扰因素多,对缺陷的定性和定量还比较困难[13]。

涡流检测技术的缺点是:(1) 只限于导电材料;(2) 只限于表面或近表面;(3) 干扰因素多,需进行特殊处理;(4) 对复杂形状的构件进行测试的效率低;(5) 探伤时难以判断缺陷的种类和形状。

5其他与常规涡流检测技术相比,涡流阵列检测技术的主要不同点是探头由多个独立工作的线圈构成,这些线圈按照特殊的方式排布,且激励线圈与检测线圈之间形成两种方向相互垂直的电磁场传递方式,有利于发现取向不同的线性缺陷[[66,67]涡流阵列探头中包含几个或几十个线圈,不论是激励线圈,还是检测线圈,相互之间距离都非常近,保证各个激励线圈的激励磁场之间、检测线圈的感应磁场之间不相互干扰,是涡流阵列检测技术的关键。

在检测过程中,采用电子学的方法,按照设定的逻辑顺序,对阵列单元分时切换,将各单元获取的涡流检测信号采集进入仪器的信号处理系统。

涡流阵列检测技术除了具有扫查覆盖面积大、检测速度快等优点外,其探头外形可根据实际被检对象的形面进行设计,因此还具有容易克服提离效应影响的优势;采用C扫描显示方式时,图像直观清晰,检测结果一目了然[[68,69]涡流阵列检测技术不仅能够对被检对象展开的或封闭的检测面进行大面积的高速扫描,而且能用于扫描任何固定形状构成的检测面,如各种异型管、棒、条、板材,以及飞机机体、轮毅,发动机涡轮盘桦齿、外环、涡轮叶片等构件的表面[[70-75]二远场涡流检测1原理远场涡流检测技术是一种能穿透金属管壁的低频涡流检测技术[[55,56]。

探头通常为内通式,由激励线圈和检测线圈构成,检测线圈与激励线圈相距约2-3倍管内径长度;激励线圈通以低频交流电流,感应出的磁力线穿过管壁向外扩散,在远场区又再次穿过管壁向管内扩散,被检测线圈接收,从而有效地检测金属管子的内、外壁缺陷和管壁厚薄变化等情况[[57-60]。

2发展远场效应是20世纪40年代发现的,各国科学家对远场涡流检测技术进行了不断的探索,使远场涡流理论得到了逐步完善和实验验证。

直至2000年,美国试验与材料学会(American Society for Testingand Materials, ASTM)颁布了“Standard Practice for InSitu Examination ofFerromagnetic Heat-Exchanger Tubes Using Remote FieldTesting”的标准,标志着远场涡流检测技术正式被接受成为一项有效的管道无损检测方法。

3应用远场涡流检测技术主要应用于核反应堆压力管、石油及天然气输送管和城市煤气管道等结构的探伤4优缺点(1>远场涡流技术检测的是穿过管壁后在管外沿管轴传播一段距离再返回到管内的磁场,接收线圈必须处于距激励线圈2} 3倍管径处的远场区。

常规涡流技术则是采用靠近管壁的线圈以直接磁祸合的形式来拾取传播到管壁又返回的信号。

( 2)远场涡流检测仪频率较低(典型为50500 Hz) ,磁场可以穿过铁磁性材料管壁,为了保证在激励的每个周期内采集到信号,并且不漏检,其检测速度受到限制,通常只有常规涡流检测方法的1 /3} 1 /5,约在10} 20 m/min之问。

常规涡流检测仪频率较高(1 000 Hz范围),在铁磁性材料管道中,磁场被限制在管道的内表面,检测外部缺非常困难。

( 3)远场涡流技术主要用于检测铁磁性管道,也可以用于检测非铁磁性管道,其最大优势是能检查厚壁铁磁性管道,最大检测壁厚为25~,这是常规涡流技术无法达到的。

其次,对大范围壁厚缺损,远场涡流检测技术的检测灵敏度和精确度较高,精度可以达到2%一5%,对于小体积的缺陷,如腐蚀凹坑等,其检测灵敏度的高低取决于被测管道的材质、壁厚、磁导率的均匀性、检测频率和探头的拉出速度等因素。

常规涡检测技术与其相比造价较低,一般适用于检测非铁磁性材料。

( 4)远场涡流检测技术测量的是接收线圈输出的相位和幅度信号,条形图显示的是相位和幅度的对数,这些参数都和管材大范围的缺损呈线性关系。

常规涡流检测显示的是阻抗幅度和相位,与壁厚的关系较复杂。

( 5)远场涡流检测仪对内外管壁缺损有相同的检测灵敏度,对填充系数要求低,对有障碍物和凹痕的管了检测效果很好,对探头在管内行走产生的偏心影响比常规涡流小。

远场涡流检测最大优势是能检查厚壁铁磁性管道,最大检测壁厚为25 mm,同时也可检测非铁磁性材料。

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