涡流检测原理及部件
涡流探伤设备的原理和维护讲解
涡流探伤设备的原理和维护技术分类：动力技术资讯内容：摘要结合宝钢热札厂采用Smart SCAN涡流探伤设备对乳辊表面进行探伤的使用情况，简介美国ASKO公司生产的Sm备的工作原理、主要故障和解决方法。
关键词涡流探伤轧辊表面缺陷探测精度中图分类号TH878+.3 文献标识码B 宝钢热轧厂装备有多台美国ASKO公司生产的Smart SCAN 涡流探伤仪，涡流探伤仪属于专业性很强的精密检测设备，许的关键技术资料外方未提供，给涡流探伤仪的正常使用和故障排除带来很大的困难。
一、涡流检测原理1. 涡流检测的原理在涡流检测中，通常用探头线圈产生激励磁场，计算通过探头线圈的正弦电流i p 为：i p =I m sin( ωt) (1)式中I m—正弦电流幅值该正弦电流所产生的磁通量φP也按正弦规律变化，令相对于I m的磁通量为φm，则正弦电流产生的磁通量φP，按下式计φP=φωt) (2)m sin(将探头线圈靠近导体材料(如轧辊)时，在导体中感应出涡流，涡流磁场总是阻碍激励磁场的变化。
有导体存在时，探量φ E 为：φE=φP－φs (3)式中φE——探头线圈中的总磁通量φs ——涡流的磁通量如果检测时保持φP 不变，则由于材料性质引起的涡流变化，会导致线圈总磁通量φE的变化。
所以，涡流检测实质上就的变化量的测量。
通过检测探头线圈阻抗的变化，就可以检验导体材料的材质和完整性。
2. 探头线圈的等效电路和阻抗平面图当涡流线圈导线的电阻不能忽略时，其等效电路是一个由线圈电感和电阻串联的电路，其中电阻由线圈中导线电阻和电阻抗为：Z=R o+j ωL o (4)式中Z——涡流线圈总阻抗R o ——线圈电阻ωL o——线圈电抗图 1 所示用直角坐标平面显示探头线圈的阻抗，横坐标表示阻抗的实数分量，即电阻分量；纵坐标表示阻抗的虚数分量矢量图被称为阻抗平面图，它是涡流检测中常用的重要工具。
图中阻抗矢量的端点P o 称为“工作点”。
涡流
1.85 1.80 1.75 1.70 1.65 1.60 铝合金
1.55 1.50 84
86 88 90 92 94 96 98 100
硬度HRB 时效硬化铝合金的硬度与电导 率的关系
（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。
涡流检测Ⅲ ——涡流测厚
涡流测厚
1）覆盖层厚度测量
覆盖层（涂覆层）：为满足防护、装饰等功能要求 的涂层、镀层或渗层。
常见基体与覆层材料的功能组合： a.绝缘材料/非磁性金属材料 条件：基体材料与覆层之间的电导率相差较大。 b.顺（抗）磁性材料/顺磁性材料 c.绝缘或顺磁性材料/铁磁性材料
19
60
（1）材料成分及 杂质含量的鉴别（ 涡流电导仪） 原理：金属的电 导率值受其纯度影 响。杂质含量增加 电导率会降低。
电 导 率
Zn Pb Al0 P 0.5
铜中杂质的含量%
Fe
Si 1
铜中杂质的含量与电导率的关系
电导率（相对值）
（ 2 ）热处理状 态的鉴别 原理：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。
（4）涡流检测的对比试样
对比试样是针对被检测对象和检测要求， 按照相关标准规定的技术条件加工制作，并 经相关部门确认的用于被检测对象质量符合 性评价的试样。 利用对比试样调整检测仪器以及在检测中 利用对比试样定期检查仪器的工作正常与否， 还可以利用对比试样的人工缺陷作为调整仪 器的标准当量，以此来判断被检工件是否合 格。
涡流检测Ⅰ ——涡流探伤
涡流探伤仪设计方案word参考模板
涡流探伤仪初步设计方案一、概述1.1、涡流检测原理涡流检测就是运用电磁感应原理，将正弦波电流激励探头线圈，当探头接近金属表面时，线圈周围的交变磁场在金属表面产生感应电流。
对于平板金属，感应电流的流向是以线圈同心的圆形，形似旋涡，称为涡流。
同时涡流也产生相同频率的磁场，其方向与线圈磁场方向相反。
涡流通道的损耗电阻，以及涡流产生的反磁通，又反射到探头线圈，改变了线圈的电流大小及相位，即改变了线圈的阻抗。
因此，探头在金属表面移动，遇到缺陷或材质、尺寸等变化时，使得涡流磁场对线圈的反作用不同，引起线圈阻抗变化，通过涡流检测仪器测量出这种变化量就能鉴别金属表面有无缺陷或其它物理性质变化1.2、涡流检测仪的基本组成涡流检测系统通常分为三个部分：激励信号发生单元、磁场测量单元和信号采集单元，不同的涡流检测仪又依据对探头的输出信号分析方法处理方式不同，大致分为相位分析发、频率分析法和幅度分析法三种。
本方案选择了频率分析法，系统组成图1所示：图1二、部件详述2.1、信号发生器信号源作为现代电子产品设计和生产中的重要工具,必须满足高精度、高速度、高分辨率等要求。
涡流检测中激励信号的稳定性对整个检测系统的有效工作起着十分关键的作用，信号不稳定会使后续处理十分困难，甚至直接影响检测的结果。
本方案基于 DDS ( Direct Digital Synthesis ,直接数字频率合成)技术，采用AD9850 DDS芯片，采用AT89C52单片机作为控制芯片，实现了信号发生器的设计。
2.1.1AD9850芯片AD9850是美国AD公司推出的基于DDS技术的高集成度频率合成器，它工作的最高时钟为125MHZ，包含40 bit频率/相位控制字，其中32bit用于频率控制，5bit用于相位控制，1bit用于掉电控制，2bit厂方保留工作方式选择位。
其工作原理图2所示：AD9850 在接上精密时钟源和写入频率相位控制字之后就可产生一个频率和相位都可编程控制的模拟正弦波输出，此正弦波可直接用作频率信号源或经内部的高速比较器转换为方波输出[23]。
旋进旋涡流量计的工作原理
旋进旋涡流量计的工作原理旋进旋涡流量计是一种利用旋进旋涡及计算机技术进行流量测量的便捷装置，它被广泛应用于工业领域，用于测量液体、气体或蒸汽的流量。
一、旋进旋涡流量计的原理1.基本原理旋进旋涡流量计利用体积流量与它所形成涡旋旋度间的动力学关系来测量流量。
当流体在管道内流动时，会形成一系列与圆柱形平行的螺旋状涡流，让管内的流体向着一个方向旋转，涡流流动可以产生一个以管道中心为轴的回转轮转动，即为旋进旋涡。
通过测量涡流所产生的旋度可以根据流量与旋度间的动力学等效关系来计算流量。
2.构造原理旋进旋涡流量计具备探头、信号处理模块和流量显示单元等主要部件，其中探头是旋进旋涡流量计的最关键部件，它的工作原理是将管道内的流体通过探头固定的桶形结构中进行瞬时或倒角离心吸入，产生旋进旋涡，从而将流量变换为高低电密度曲线。
二、旋进旋涡流量计的运行过程1.涡流回转过程当流体经过探头后，会在探头内形成所谓的回旋涡流，这些涡流会向管道中心圆柱轴发生非离心的旋转运动，产生强烈的旋度，而旋度是与流量大小成正比的，如雨点绕旋，引起小气泡在水面上向环状运动，气泡越多旋度越大，越少旋度越小，类推流体中也是如此。
2.电压变换过程当涡流运动时，涡流内会产生涡流电压，这种涡流电压被识别器所检测，从而将旋进旋涡流量信号变换成高低电密度曲线，这个高低电密度曲线又提供给流量显示单元，从而在工业现场获取流量信号的变化，最终出现在流量的计量器显示屏。
三、旋进旋涡流量计的优点1.测量准确：高低电密度曲线由涡流电压改变而成，由机械义务变换为电子信号，测量准确，噪声小。
2.反应迅速：探头结构简单，修建简便，结构小型紧凑，反应迅速，测定结果直观显示。
3.安全可靠：涡流探头不会受到管道和流体压力、温度等变化的影响，无爆裂、泄漏等危险性，安全可靠。
4.长寿命：旋进旋涡流量计内部元件使用了专业电路，电子零件耐高压，使用寿命长。
涡流检测探伤总结
涡流检测探伤总结概述涡流检测是一种非破坏性检测方法，适用于对导电材料进行缺陷探测。
通过引入交流电流产生涡流效应，检测人员可以根据涡流感应的变化来判断材料是否存在缺陷。
本文将总结涡流检测探伤的原理、设备和应用。
原理涡流感应原理是基于法拉第电磁感应定律，当导体中有交变磁场时，会在导体内产生涡流，涡流会生成一种相应的磁场，从而影响驱动交流电流的电磁场。
当在导体表面存在缺陷时，由于缺陷导致介电常数或导电率的变化，会引起涡流感应的异常变化，从而实现对缺陷的探测。
设备涡流检测设备主要包括以下几个部分： 1. 交流电源：用于产生交变电流，驱动涡流的产生。
2. 探头：放置在被测物体表面，通过感应涡流感应的信号。
3. 信号处理器：将探头采集到的信号进行放大、滤波和解调处理。
4. 显示器：显示经信号处理后得到的检测结果。
应用涡流检测在工业领域有着广泛的应用，以下列举几个常见的应用场景： 1. 管道检测：涡流检测可以用于管道内壁的缺陷探测，如腐蚀、裂缝等，可以提前发现问题并采取相应的维修措施，保障管道的正常运行。
2. 铁路轨道检测：用于检测铁路轨道表面的裂纹、磨损等缺陷，可以及时修复，确保铁路的安全运行。
3. 航空航天领域：涡流检测可以用于飞机、导弹等航空器零部件的缺陷探测，如发动机叶片、机身等，确保航空器的安全性。
4. 金属制品检测：用于金属制品的表面缺陷检测，如铝合金板材、不锈钢制品等，保证产品质量。
优势和不足涡流检测具有以下优势：- 非破坏性：检测过程不会对被测物体造成任何损伤。
- 快速：相对于传统的破坏性检测方法，涡流检测可以快速完成，提高工作效率。
- 灵敏度高：可以探测到微小缺陷，提高了缺陷的发现率。
- 可定量化：可以通过信号的大小来判断缺陷的大小和位置。
然而，涡流检测也存在一些不足之处： 1. 只适用于导电材料：由于涡流感应依赖于导电性，只能用于导电材料的缺陷检测。
2. 灵敏度受限：对于深层次的缺陷探测效果较差，需要使用其他方法进行验证。
涡流检测优质获奖课件
电导率是物体传导电流旳能力。 电导旳基本单位是西门子（S），原来被称为姆欧，取电阻单位欧姆倒数之意。因为电导池旳几何形状影响电导率值，所以原则旳测量中用单位S/m来表达电导率，以补偿多种电极尺寸造成旳差别。
涡流检测旳应用
检测目旳
影响涡流特征旳原因
用 途
探 伤
缺陷Байду номын сангаас形状、尺寸和位置
导电旳管、棒、线材及零部件旳缺陷检测
材质分选
电导率
材料分选和非磁性材料电导率旳测定
测 厚
检测距离和薄板长度
覆膜和薄板厚度旳测量
尺寸检测
工件旳尺寸和形状
工件尺寸和形状旳控制
物理量测量
工件与检测线圈之间旳距离
1、阻抗平面图
若次级线圈旳 ，则有
K——耦合系数
在 从 旳过程中，视在阻抗Z以视在电阻R为横坐标，视在电抗X为纵坐标旳阻抗平面图上变化，其轨迹近似为一种半圆，此即初级线圈旳阻抗平面图。
这么，就用一种恒定旳磁场和变化着旳磁导率替代了实际上变化着旳磁场和恒定旳磁导率，这个变化着旳磁导率便称为有效磁导率，用μeff表达，同步推导出它旳体现式为
利用柱坐标求解涉及在圆、球与圆柱内旳势场旳物理问题时出现旳一类特殊函数。
2） 特征频率 定义使有效磁导率体现式中贝塞尔函数变量 旳模为1旳频率为涡流检测旳特征频率。体现式为
电阻
电抗
空载阻抗
视在电抗
视在电阻
电容和电感在电路中对交流电引起旳阻碍作用总称为电抗，用X表达。 类似于直流电路中电阻对电流旳阻碍作用，在交流电路（如串联RLC电路）中，电容及电感也会对电流起阻碍作用，称作电抗，其计量单位也叫做欧姆。在交流电路分析中，电抗用 X 表达，是复数阻抗旳虚数部分，用于表达电感及电容对电流旳阻碍作用。电抗伴随交流电路频率而变化，并引起电路电流与电压旳相位变化。 阻抗即电阻与电抗旳总合，用数学形式表达为： Z :阻抗，单位为欧姆 R :电阻，单位为欧姆 X :电抗，单位为欧姆 j 是虚数单位
涡流探伤原理
涡流探伤原理涡流探伤是一种常用的无损检测方法，它通过利用涡流感应原理来检测材料中的缺陷和异物。
涡流探伤原理的核心是利用交变磁场产生涡流，通过检测涡流感应电阻的变化来判断材料是否存在缺陷。
本文将从涡流探伤的基本原理、应用领域和优缺点等方面进行介绍。
涡流探伤的基本原理是利用交变磁场在导体中产生涡流的现象。
当导体材料表面存在缺陷或异物时，其导电性会发生变化，从而影响涡流感应电阻的大小。
通过测量涡流感应电阻的变化，可以判断材料中的缺陷情况。
涡流探伤可以对导电性材料进行检测，如金属、合金等，对于非导电性材料则需要进行表面导电处理后才能进行检测。
涡流探伤在航空航天、汽车制造、铁路运输、核工业等领域有着广泛的应用。
在航空航天领域，涡流探伤常用于飞机发动机叶片、机身结构等零部件的缺陷检测，可以及时发现隐藏在材料内部的裂纹、气孔等缺陷，确保飞机的安全飞行。
在汽车制造领域，涡流探伤可以用于发动机零部件、制动系统等的缺陷检测，提高汽车的质量和安全性。
涡流探伤的优点是检测速度快、无损伤、对表面涂层无影响，可以实现自动化检测，提高工作效率。
然而，涡流探伤也存在一些局限性，如只能检测表面附近的缺陷，不能检测材料内部的缺陷；对于非导电性材料需要进行特殊处理才能进行检测；对材料的形状和尺寸有一定的要求。
总的来说，涡流探伤是一种非常有效的无损检测方法，可以广泛应用于工业生产中，帮助生产企业提高产品质量，确保产品安全。
随着科学技术的不断发展，涡流探伤技术也在不断完善，相信在未来会有更多的应用场景和更高的检测精度。
通过本文的介绍，相信读者对涡流探伤的原理、应用领域和优缺点有了更深入的了解。
涡流探伤作为一种重要的无损检测方法，对于工业生产具有重要的意义，希望能够得到更广泛的应用和进一步的发展。
涡流检测方案范文
涡流检测方案范文涡流检测是一种非接触式的无损检测技术，主要用于检测金属材料中的缺陷或特定的材质性质。
它的原理是通过交流电磁场在金属材料中感应涡流，进而检测材料中的缺陷或其他参数。
仪器设备：涡流检测的仪器设备包括探头和检测仪器。
探头是用于产生涡流和接收反馈信号的设备，通常包括电磁线圈和磁芯。
检测仪器主要用于控制和分析探头的信号，常见的有涡流检测仪、信号处理器和数据记录仪等。
检测方法：涡流检测主要有单频和多频两种方法。
单频涡流检测使用恒定频率的交流电磁场，通常适用于简单结构的材料，如金属板或管道等。
多频涡流检测则是通过改变频率来检测不同深度或尺寸的缺陷，适用于复杂结构的材料。
数据分析：涡流检测的数据分析是非常重要的一步，可以通过对检测信号进行处理和分析，确定材料中的缺陷位置和尺寸。
常用的数据分析方法有图像处理、频谱分析和统计分析等。
图像处理可以将检测信号可视化，便于人工分析；频谱分析可以提取信号频率分布信息，辅助缺陷识别；统计分析则用于对多组数据进行比较和判断。
涡流检测方案的应用领域广泛，包括航空航天、汽车制造、电力设备、轨道交通等。
在航空航天领域，涡流检测可以用来检测飞机发动机叶片、涡轮盘和航空材料的缺陷；在汽车制造领域，涡流检测可以检测发动机缸体、传动轴和车身钢板的缺陷；在电力设备领域，涡流检测可以检测电缆接头、发电机线圈和电力装置的缺陷；在轨道交通领域，涡流检测可以用来检测铁轨、列车车轮和牵引设备的缺陷。
总结来说，涡流检测方案是一种非接触式的无损检测技术，应用广泛且效果可靠。
通过仪器设备的选择、检测方法的确定以及数据分析的处理，可以实现对金属材料中缺陷和性质的准确检测。
涡流检测方案在不同领域的应用带来了显著的经济和安全效益，同时也推动了涡流检测技术的不断创新与发展。
涡流探伤原理及应用
涡流探伤原理及应用涡流探伤是一种非破坏性检测方法，通常用于检测导电材料中的表面缺陷。
它基于涡流感应现象，在导体中产生感应电流，通过检测感应电流的变化来判断材料的缺陷。
涡流探伤具有高灵敏度、高速度和无接触等优点，被广泛应用于航空、汽车、电力和制造业等领域。
涡流探伤的原理是基于法拉第电磁感应定律。
当导体中有交变电流通过时，会产生变化的磁场。
这个磁场又会在导体表面诱导出涡流。
涡流的密度和深度取决于导体的电导率和磁场的频率。
当涡流通过缺陷时，由于缺陷处的电导率不同于周围材料，导致涡流的分布和密度发生变化。
通过测量这些变化，可以判断出材料中的缺陷。
涡流探伤通常使用交流电源来产生交变电流，并通过线圈或探头将磁场引入导体中。
感应线圈测量感应电流的大小和方向，从而得出涡流的分布情况。
常见的涡流探伤仪器包括传统的涡流探头和现代的涡流阵列探头。
传统涡流探头通常采用线圈绕组，适用于检测各种形状和尺寸的缺陷。
新型涡流阵列探头则可以同时测量多个点的涡流信号，从而实现更高的检测速度和精度。
涡流探伤广泛应用于各个领域。
在航空领域，涡流探伤常用于检测飞机发动机叶片、涡轮盘和航空电缆等关键部件的缺陷。
利用涡流探伤技术，可以及时发现潜在的影响安全的缺陷，避免事故的发生。
在汽车行业，涡流探伤可用于检测发动机缸体、曲轴和传动轴等零部件的裂纹和疲劳损伤。
此外，涡流探伤还广泛应用于电力领域，用于检测电力设备如发电机转子、变压器和电力线路的缺陷。
在制造业中，涡流探伤可用于检查金属管道、焊接接头和铸件等工件的缺陷，以确保产品质量和可靠性。
涡流探伤具有许多优点。
首先，它是一种非接触性检测方法，不会对材料造成损伤。
其次，涡流探伤对漏磁体不敏感，能够检测细小缺陷。
此外，涡流探伤灵敏度高，可以检测到微小的缺陷，如微裂纹、夹杂和孔洞等。
同时，涡流探伤还具有高检测速度和自动化程度高的特点，适用于批量生产和在线检测。
最后，涡流探伤还可以适应复杂的工作环境，如高温、高压和腐蚀等。
涡流检测基本原理
涡流检测基本原理发布者：：IDEA 发布时间：：2009-10-23 10:50 浏览次数：： 76涡流检测是许多NDT（无损检测）方法之一，它应用“电磁学”基本理论作为导体检测的基础。
涡流的产生源于一种叫做电磁感应的现象。
当将交流电施加到导体，例如铜导线上时，磁场将在导体内和环绕导体的空间内产生磁场。
涡流就是感应产生的电流，它在一个环路中流动。
之所以叫做“涡流”，是因为它与液体或气体环绕障碍物在环路中流动的形式是一样的。
如果将一个导体放入该变化的磁场中，涡流将在那个导体中产生，而涡流也会产生自己的磁场，该磁场随着交流电流上升而扩张，随着交流电流减小而消隐。
因此当导体表面或近表面出现缺陷或测量金属材料的一些性质发生变化时，将影响到涡流的强度和分布，从而我们就可以通过一起来检测涡流的变化情况，进而可以间接的知道道题内部缺陷的存在及金属性能是否发生了变化。
涡流作为一种NDT工具的一大优点是它能够做多种多样的检查和测量。
在适当的环境下，涡流可以用于：1、裂缝、缺陷检查2、材料厚度测量3、涂层厚度测量4、材料的传导性测量涡流检测的优越性主要包括：1、对小裂纹和其它缺陷的敏感性2、检测表面和近表面缺陷速度快，灵敏度高3、检验结果是即时性的4、设备接口性好5、仅需要作很少的准备工作6、测试探头不需要接触被测物7、可检查形状尺寸复杂的导体无损检测－声脉冲发布者：：IDEA 发布时间：：2009-11-20 09:48 浏览次数：： 191．什么叫声脉冲？由一串声波所形成的脉冲。
2．简述声脉冲检测的原理。
当一串声波沿管子传播时，如果遇到管子存在开口、孔洞、鼓胀、凹陷、裂缝、内部腐蚀和沉积等，就会有反射波返回发射端，由于声波的传播速度是固定的，通过计算机系统的处理，便可以准确地得到管子发生异常的具体位置。
3．简述声脉冲检测的应用范围。
声脉冲快速检漏仪适用于有色金属、黑色金属和非金属管道的快速检漏。
如电站高、低加，冷凝器管，锅炉四管；化工厂的热交换管；酒楼大厦中央空调器管的在役检漏等，4．声脉冲检测的特性是什么？①在役管道高速检漏，可达每小时500～1000根管子；②管子材质不限，铁磁非铁磁性或非金属管均宜；③直管、弯管、缠绕管均宜；④可快速发现存在于管子上的穿透性缺陷等；⑤实时记录检测波形，便于下次检测时回放比较。
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涡流原理及主要配件上海佳创精工机械有限公司
一、概述
1.1 涡流检测的原理
涡流检测就是运用电磁感应原理，将激励信号加到探头线圈，当探头接近金属表面时，线圈周围的交变磁场在金属表面产生感应电流。
对于平板金属，感应电流的流向是以线圈同心的圆形，形似漩涡，成为涡流。
涡流的大小、相位及流动形式受到试件导电性能的影响。
涡流也会产生一个磁场，这个磁场反过来又会使检测线圈的阻抗发生变化。
因此当导体表面或近表面出现缺陷或测量的金属材料发生变化时，将影响到涡流的强度和分布，涡流的变化又引起了检测线圈电压和阻抗的变化，根据这一变化，就可以间接地知道导体内缺陷的存在及金属材料的性能是否有变化。
1.2 涡流检测技术的特点
涡流检测时一种应用较为广泛的无损检测技术，它具有如下技术特点：
●检测速度快，且易于实现自动化。
●表面、亚表面缺陷检出灵敏度高。
●能在高温状态下进行检测。
●抑制多种干扰因素。
涡流检测的对象必须是导电材料，且不适用于检测金属材料深层的内部缺陷，这是涡流检测在应用上的局限所在。
其次，涡流检测至今仍处于当量比较阶段，对缺陷作出准确的定性定量判断技术尚待开发研究。
1.3 涡流的探伤及材质分选
涡流法可以用来测量非金属表面层的电导率，也可以用来检验与电导率数值有对应关系的性能，如化学成分和组织状态等。
因此，涡流检测可以成功地用于按牌号分选合金，检验材料热处理质量及机械性能等。
涡流探伤不仅对于导电材料表面上或近表面的裂纹、孔洞以及其它类型的缺陷，涡流实验具有良好的检测灵敏度并能提供缺陷深度的信息，还可以发现于薄的油漆层或涂层下的这些缺陷。
涡流检测仪的操作请参考《多频多通道智能数字涡流检测仪操作使用说明书》。
二、主要配置清单。