涡流检测的新应用
电磁涡流原理的应用有哪些

电磁涡流原理的应用有哪些1. 电磁涡流原理简介电磁涡流原理指的是当导体中有变化的磁场时,会在导体中产生涡流。
这种涡流的产生是由于磁场的改变导致导体内部的电场发生变化,从而引起电流的形成。
2. 电磁涡流原理的应用电磁涡流原理在许多领域都有着广泛的应用,下面将列举几个常见的应用领域。
2.1. 无损检测电磁涡流原理在无损检测领域得到了广泛的应用。
无损检测是指利用物理、化学、力学等各种方法对材料和零部件进行检测,从而确定其是否存在缺陷。
电磁涡流无损检测技术可以检测导体中的表面和近表面缺陷,如裂纹、孔洞等。
该技术具有快速、高效、准确的优点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、金属加工等行业。
2.2. 电磁感应加热电磁感应加热是利用电磁涡流原理将电能转化为热能的技术。
通过在导体中引入交变电流,导体中产生的涡流会在导体内部产生热量。
该技术具有快速、高效的特点,并且可以实现对材料的局部加热。
电磁感应加热广泛应用于金属加工、熔炼、热处理等工业领域。
2.3. 磁悬浮技术磁悬浮技术是利用电磁涡流原理在磁场作用下实现物体悬浮的技术。
通过在物体和磁场之间产生涡流的相互作用,可以产生抗重力的力,从而实现物体的悬浮。
磁悬浮技术在高速交通、精密仪器等领域得到了广泛的应用。
2.4. 压电材料驱动压电材料是指在受到力作用时会产生电荷分离的材料。
利用电磁涡流原理,可以通过施加外力或压力使压电材料形变,从而产生电场和电流。
这种原理被广泛应用于声波传感器、压力传感器等领域。
3. 总结电磁涡流原理作为一种基础的物理现象,具有广泛的应用。
无损检测、电磁感应加热、磁悬浮技术和压电材料驱动等都是电磁涡流原理在不同领域的应用方法。
随着科技的不断进步,电磁涡流原理的应用将会越来越多样化和创新化。
无损检测----涡流阵列检测技术典型应用

目录一、涡流阵列检测应用研究二、涡流阵列检测应用案例三、涡流阵列检测应用注意事项一、涡流阵列检测应用研究1.非铁磁性材料、均匀表面 --对比试样ET∝f(σ,μ≈μ0, LF, 均匀性…)均匀表面:结构或材质方面的均匀。
管件、锻件、铸件等ECA显示特点:表面开口缺陷:幅值、相位、C扫显示∝缺陷深度近表面缺陷:幅值、C扫显示∝埋藏深度1.非铁磁性材料、均匀表面--工件对于非铁磁性金属材料的均匀表面,与PT相比,ECA表面条件要求低、检测速度快、缺陷检出率高、绿色环保,优势较为明显。
1.非铁磁性材料、均匀表面--ECA-C扫成像绝对桥式阵列、小的线圈尺寸、多的阵列排数更有利于涡流阵列C扫成像。
均匀表面表面开口缺陷ECA-C扫成像可在一定程度上定性2.非铁磁性材料、非均匀表面--对比试块ET∝f(σ, LF, μ≈μ0, 均匀性…)对接接头:局部表面出现结构或材质不均匀。
2.非铁磁性材料、非均匀表面--模拟试块表面的不均匀性,在一定程度上影响ECA-C成像效果,直观性受到影响。
焊纹也会降低检测灵敏度。
2.非铁磁性材料、非均匀平面--工件3.铁磁性材料、均匀表面--对比试样ET∝f(σ, LF, μ, 均匀性…)管件、锻件、铸件等4.铁磁性材料、非均匀表面--动态提离补偿技术ECA C-scan Image对接接头:局部表面出现结构或材质不均匀。
4.铁磁性材料、非均匀表面--对比试样5.高温奥氏体不锈钢刻槽试板高温检测实验(300℃)6.低温低温情况下,PT无法实施,可考虑ECA。
二、涡流阵列检测典型案例——奥氏体不锈钢对接接头1.表面开口缺陷ECA可以比PT更容易发现缺陷。
2.近表面缺陷ECA可以在一定程度上检出近表面缺陷。
在线不打磨检测--动态提离补偿动态提离补偿技术,实现了碳钢对接接头的在线不打磨表面缺陷检测。
三、涡流阵列检测注意事项a)了解检测对象b)选探头c)选对比试样d)确定灵敏度e)扫查f)数据判读g)验证。
涡流检测技术在钢铁工业的新应用

2 涡 流 产 生 原 理
化 会 引起 线 圈阻 抗 的 变化 , 量 出该 阻抗 变化 的 测
幅值与相 位 即能 间接地 测量 出工件 表 面与近 表面 材 质异 常或缺 陷尺 寸 。
材探 伤 、 结构 件疲 劳裂纹探 伤 、 料 成分 及杂质 含 材 量 的 鉴别 、 热处 理 状态 的鉴别 、 料 分选 、 量 金 混 测 属薄 板的厚 度等诸 多方 面 。 如 , 例 目前 有人 提 出 了 11 0 C以上高 温 连铸 板坯 表 面缺 陷模 拟 在线 检 0 测, 将传统 的涡 流检测 对象 的温度提 高 了几百 度 , 而瑞 典公 司则研制 出了检测 10 0℃高 温钢 和其 0 它 金属板材 、 坯材 的 涡流检测 设备 。此外 , 流检 涡
连铸 坯在线 无损检 测 提供 了技术 依据 。 据 资料 介 绍 , 瑞典 公 司根 据 涡 流 技 术 ,设 计 制造 了一 种能检 查 10 0 C左 右 的钢 材 和其他 金 0
检工 件 内感 生涡流 的变化来 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 。 当线
对 l1 0 C以上 铸 坯在线 检测 出深 度 为 1 5mm, 0 .
涡流检 测 是利 用 电 磁感 应原 理 , 过 测定 被 通
宽 度为 0 3 . , 为 1 的表 面 缺陷 。 mm 长 0 mm 该技 术 能够 有效抑 制铸 坯表 面振动 斑痕 所产 生 的噪声 影 响, 并借助 计算机 信 号处理 技术 , 现对 热态铸 坯 实 表 面缺陷 的定位 、 定量 分析 和 打印记 录 , 为实现 对
脉冲涡流检测技术研究及其应用的

脉冲涡流检测技术研究及其应用的新进展
1 前言 宽带脉冲信号可按傅立叶级数变换理论
分解为无限多低、中、高频的正弦波之和; 以重复的宽带脉冲(如方波)代替正弦
交变信号进行激励和检测的脉冲涡流响应信号 中包含有被检测对象被检测对象表面、近表面 和表层一定深度范围内的质量信息,较好地解 决了常规涡流所不能兼顾的检测灵敏度和检测 深度的矛盾;
脉冲涡流检测技术研究及其应用的新进展
3 脉冲涡流检测技术研究的近况
3.2 脉冲涡流传感器的设计与制作 基于霍尔传感器具有小型化、可以实现对磁场的
直接测量,并且在较宽的低频范围内具有比检测线圈 更高灵敏度的特点,较多的研究试验[6,7,8,9]采用细的 铜漆包线绕制激励线圈、以霍尔传感器作为探测元件 而构成了另一类脉冲涡流检测用传感器。
(2)腐蚀缺陷的定量检测及扫描成像 文献[10]提出了利用峰值扫描波形对腐蚀缺陷长度的定量检
测,利用瞬态感应电压信号的过零时间对腐蚀缺陷深度的定量检 测,利用瞬态感应电压信号的峰值对腐蚀缺陷体积的定量检测。
文献[5]介绍了采用在激励线圈底部的正中央,按照电流的流 向对称的排列了8个检测线圈的涡流阵列线圈扫查加工有模拟腐 蚀缺陷试样时,对称位置上的两个检测线圈接收到涡流响应信号 最大峰值的比值之间存在的规律:对于不同的腐蚀深度,当探头 阵列完全经过腐蚀扫描时,比值都大于或等于0.5;当探头阵列 不完全经过腐蚀扫描时,比值都小于或等于0.2。因此,可以将 这个比值作为一个特征参数,来判断检测线圈是否经过腐蚀,对 于没有经过腐蚀的探头,在显示腐蚀图像的时候,其经过的扫描 路径将不会被显示出来,这样就可有效地消除图像的失真。
电动涡流现象及应用

电动涡流现象及应用电动涡流现象是电流通过导体时产生的涡流现象。
当交变电流通过导体时,由于磁场的变化,导体内部会产生涡流。
这是一种自感现象,会产生热量,同时也会产生磁场和电场,具有许多有趣的应用。
电动涡流的机理首先涉及到法拉第电磁感应定律。
根据这个定律,当一个导体中的磁通量发生变化时,会在导体周围产生一个感应电流,这个电流的方向是阻碍磁通量变化的方向。
在交变电流通过导体时,磁场的方向会不断变化,导致感应电流也不断变化,从而产生电动涡流。
电动涡流具有以下特点:1. 电动涡流会产生热量。
由于涡流是电阻导体中的电流,会产生焦耳热效应。
涡流越大,导体的电阻越大,热量的产生也越大。
这个特性被广泛应用在电磁感应加热领域。
例如,涡流加热可以用于金属表面淬火、焊接和熔化等加工过程中。
2. 电动涡流会产生磁场。
根据奥姆定律,涡流通过导体会产生磁场。
这个磁场的方向是与涡流方向垂直的。
涡流越大,产生的磁场越强。
这个特性被广泛应用在无刷电机和电磁制动器等领域。
3. 电动涡流会产生电场。
涡流所产生的磁场的变化率会产生电场。
这个电场的方向是与磁场变化率相反的。
电场的产生使得在导体中存在电动势,导致电子产生漂移,从而产生电流。
这个特性被广泛应用在感应电流计和感应电机等领域。
电动涡流在许多实际应用中发挥了重要作用。
以下是一些主要的应用领域:1. 非破坏性检测:电动涡流被广泛用于检测金属表面的缺陷和材料性质。
通过测量电动涡流的强度和分布,可以判断材料是否有裂纹、气孔或其他缺陷。
这种方法特别适用于有导电性的材料。
例如,在航空航天工业中,通过电动涡流检测可以检测飞机结构的疲劳损伤和管道的裂纹。
2. 无刷电机:电动涡流被用于无刷电机中的转子制动系统。
转子内部设置一个电动涡流制动器,通过改变电动涡流的强度来改变转子的阻尼,从而控制转子的转速。
这种转子制动系统具有快速响应、可调节性好的优点,因此在许多工业领域得到广泛应用。
3. 感应加热:电动涡流被用于金属表面的局部加热。
涡流检测技术应用

涡流检测技术应用
1 检测线圈 涡流检测设备-检测线圈
(1) 检测线圈分类
穿过式线圈 内通过式线圈 探头式线圈 检测线圈与被检工件的相对位置
涡流检测技术应用
涡流检测设备-检测线圈
(2) 检测线圈的使用方式 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。
涡流检测技术应用
焊缝涡流检测
涡流检测技术应用
焊缝的脉冲激励涡流检测
涡流检测技术应用
阵列涡流
涡流检测技术应用
涡流检测技术应用
涡流检测技术应用
图 线圈等效电路与阻抗向量 (a)电感电阻串联电路(b)电压向量 (c)阻抗向量
涡流检测技术应用
图 线圈等效电路与阻抗向量 (a)电感电阻串联电路(b)电压向量 (c)阻抗向量
a)绝对式 b)标准比较式 c)自比较式 1-参考线圈 2-检测线圈 3-管材 4-棒材
涡流检测技术应用
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特性直接进行检测的线圈, 而不与被检 对象的其他部位或对比试样某一部位的电磁特性进行比较检 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。
涡流检测技术应用
3.4 涡流检测的应用
1 涡流探伤
(1) 金属管材探伤 特点:高速、自动化、批量
检测管材的穿过式线圈
1-V型滚轮 2-磁饱和线圈 3管材 4-激励线圈 5-测量线圈
涡流检测技术应用
检测管材的探头式线圈 在线检测
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。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。
涡流检测在枪管硬度检测中的应用

涡流检测在枪管硬度检测中的应用1引言枪管是自动武器的主要构件,枪管既要承受高温高压高速射击,又要承受复杂的化学腐蚀和快速加热和冷却,对内部膛线磨损腐蚀很严重,而且对枪管的硬度也有很高的要求。
利用新型涡流检测的方法对枪管硬度进行快速检测,提高了检测速度和精度。
2涡流硬度检测原理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,用通有交变电流的探头线圈产生交变磁场,当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。
涡流的产生必然消耗一部分磁场能量,从而使产生磁场的线圈阻抗发生变化,通过测量阻抗的变化,来测定试件的电导率、磁导率和尺寸特征,进一步测量试件上裂纹大小方向和硬度。
假定金属导体是匀质的,其性能是各向同性的,则线圈与金属导体系统的物理性质通常可由磁导率μ、电导率σ、线圈的几何参数r、导体尺寸因子τ、间距x、激励电流I和频率f,线圈匝数N等参数来描述其关系函数为:),,,,,,,(N f I x r F Z τσμ= 从式中可以看出,只要知道了工件的几何尺度、材料特性参数和涡流探头的参数,这样阻抗就成为这个参数的单值函数,从而可以通过阻抗分析实现对参数的测量。
3检测系统总体方案硬度检测系统总要有硬件电路为主,软件电路相辅。
硬件部分包括动力传输系统、打标系统、计算机、涡流检测电路、传感器。
其中动力传输系统电机和传送装置。
涡流检测电路包含了单片机、激励源、功率放大、前置放大、相敏检波和滤波等。
计算机与单片机之间通过RS232,实现软件的调试。
4最小二乘法在硬度中应用在枪管质量的无损检测中,其机械性能如硬度与磁性能之间不存在确定性关系,可以通过数学方法来处理机械性能与磁性能变量之间的相关关系,对一组试验数据进行处理从而得出符合变量间关系的数学表达式,利用概率统计基础知识达到预测硬度的目的。
通过对一组试验数据分析,硬度和幅值存在线性关系,线性方程为y=ax+b 。
误差理论表明,按最小二乘法配出的直线是最好的直线。
涡流检测应用实例

涡流检测应用实例涡流检测应用实例涡流检测是一种非接触式的无损检测技术,广泛应用于工业生产中对金属零件、管道、板材等的表面缺陷检测和质量控制。
以下是一些涡流检测应用实例。
一、汽车行业在汽车行业中,涡流检测被广泛用于发动机零部件的质量控制。
例如,对活塞环、气门座圈、凸轮轴等零部件进行涡流检测,可以有效地发现表面裂纹、疲劳等缺陷,保证发动机的安全性和可靠性。
二、航空航天行业在航空航天行业中,涡流检测也是常用的无损检测技术之一。
例如,在飞机发动机叶片的生产过程中,通过涡流检测可以及时发现叶片表面的缺陷和裂纹,并采取相应措施进行修复或更换,确保飞机的飞行安全。
三、电力行业在电力行业中,涡流检测被广泛用于发电设备的维护和保养。
例如,在汽轮机转子的维修过程中,通过涡流检测可以发现转子表面的裂纹和疲劳缺陷,及时进行修复或更换,保证汽轮机的运行安全和稳定性。
四、钢铁行业在钢铁行业中,涡流检测被广泛应用于钢板、钢管等产品的质量控制。
例如,在钢板生产过程中,通过涡流检测可以及时发现表面裂纹、气泡等缺陷,并采取相应措施进行修复或更换,保证产品的质量和安全性。
五、医疗行业在医疗行业中,涡流检测也有一定的应用。
例如,在人工关节制造过程中,通过涡流检测可以发现关节表面的缺陷和不良区域,并采取相应措施进行修复或更换,确保人工关节的使用效果和安全性。
总结以上是一些涡流检测应用实例,这些实例充分说明了涡流检测在工业生产中的重要性和广泛应用。
随着科技的不断进步和技术水平的提高,涡流检测技术将会越来越成熟和完善,并为各个领域带来更多的应用和创新。
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目前无损检测在新领域中的应用利用电磁感应原理,通过检测被检测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称为无损检测。
在工业生产中,涡流检测是控制各种金属材料及少数非金属(如石墨、碳纤维复合材料等)及其产品品质的主要手段之一。
与其他无损检测方法比较,涡流检测更容易实现自动化,特别是对管,棒和线材等型材有着很高的检测效果。
下面介绍无损检测在一些新领域的应用:1.1厚度测量厚度测量的应用主要有两个方面: 金属基体上膜层厚度的测量和金属薄板厚度的测量。
非磁性金属上绝缘层厚度的测量, 是涡流测厚的一个重要应用领域。
由于非磁性金属均为导电率较高的有色金属, 所以, 测量其表面绝缘层厚度实质上是测量探头线圈到基体金属的距离。
为了抑制基体金属电导率变化对测量结果的影响, 一般都选用较高的检测频率, 此时, 基体电导率对电感分量的影响可以忽略, 而对电阻分量的影响仍较为显著。
又由于电感分量主要受距离变化的影响。
电阻分量主要受电导率变化的影响, 因此, 只要从电路上将探头阻抗变化信号的电感量取出, 再进行调零和校正, 就可测量出绝缘层厚度的变化。
当磁性金属表面覆盖有非磁性金属或绝缘层( 如钢件上的镀铬层或油漆层) 时, 同样可以利用电磁感应方法来测量其厚度。
当线圈中通过激励电流时, 检测线圈和磁性基体之间建立了磁通路, 由于线圈和磁性基体之间间隙的变化( 即非磁性膜层厚度的影响) , 会改变磁路的磁阴, 并引起磁路中磁通量的变化, 因此, 只要通过检测线圈上感应电压的测量, 得出感应电压与间隙( 即膜厚) 的定量关系曲线, 再将其标记在指示仪表的表盘上, 以后便可直接从指示仪表上读出膜层的厚度。
涡流法测量金属薄板厚度时, 检测线圈既可以采用反射法也可以采用透射法。
反射法是探头的发射与接收线圈在被测体的同一侧, 所接收的信号是阻抗幅度变化信号, 材料厚度的变化对接收线圈阻抗变化呈非线性关系。
因此, 要求在测量仪器内部实现非线性校正, 所以, 会产生较大的测量误差。
透射法是根据探头线所产生的涡流场分布情况, 即在不同深度下涡流相位滞后程度随深度增加而增大, 根据接收信号与激励信号之间的相位差直接得到被测材料厚度值, 无需进行非线性校正。
1.2涡流探伤由于涡流的趋肤效应, 所以涡流探伤只能用来发现金属工件表面和近表面的缺陷。
但由于它具有简便、不需要耦合剂和容易实现高速自动检测的优点, 因而在金属材料和零部件的探伤中得到较为广泛的应用。
涡流探伤还可以用于维修检验, 某些机械产品由于工作条件比较特殊( 如在高温、高压、高速状态下工作) , 在使用过程中往往容易产生疲劳裂纹和腐蚀裂纹。
对这些缺陷, 虽然采用磁粉检测、渗透检测等都很有效, 但由于涡流法不仅对这些缺陷比较敏感, 而且还可以在涂有油漆和环氧树脂等覆箅层的部件上以及盲孔区和螺纹槽底进行检验, 还发现金属蒙皮下结构件的裂纹, 因而在维修行业受到重视。
1. 3材质分选涡流检测是, 试件的电导率和磁导率是影响线圈阻抗的重要因素, 因此, 可以通过对不同试件电导率或磁导率变化的测定, 评价某些试件的材质。
对非磁性金属材料的材质试验一般是通过电率的测定来进行。
测试时不需将试件再加工, 只要试件表面有较小的平面( 如7501型涡流导电仪要求为 10~20mm) 以放置探头就可以了, 检测简单易行, 适合对金属材料或零件的某些性质作快速无损的检查。
通过对电导率的测定, 可以实现对金属成分及杂质含量的鉴别, 对金属热处理状态和硬度的鉴别, 对各种金属材料或零件的混料的分选。
可见, 应用涡流法测定的电导率为材料的品质管理、质量检验提供了一个有效的方法。
对铁磁性材料的材质试验一般是通过磁特性的测定来进行。
例如, 强磁化方法是利用磁性材料磁滞回线中的某些量作为检测变量。
由于这些量( 如饱和磁感应强度Bm、剩磁Br、矫顽磁力1Hc 等) 都是试件材质的敏感量, 与试件的组织成分、热处理状态和力学性能等之间的可能存在对应关系。
因此, 只要检测出磁滞回线中某些变量的数值, 就可以根据这种对应关系来推断材质的热处理状态和分选混料。
弱磁化方法是利用初始磁导率作为检测变量, 可以直接利用某些涡流探伤仪( 如FQR7505) 来进行材质分选。
1.4金属表面锈蚀检测金表面发生锈蚀时, 锈蚀产物( 主要是金属氧化物) 具有与基体金属不同的物理性能。
它们物理性能尤其是电导率、磁导率之间的差异, 会影响涡流探头线圈的反映电阻和反映电感, 从而使采用涡流法检测金属表面的锈蚀成为可能为了检测金属表面的锈蚀状况, 我们制作了双线圈涡流传感器, 采用实验确定的最佳检测率激励和相应的检测电路, 可以检测金属表面的锈蚀状况。
根据我们的实验, 固定频率下锈蚀试块的提离效应曲线近似为直线, 从直线斜率的变化可以实性判定金属表面的锈蚀程度, 对碳钢件而言, 其表面锈蚀越严重则直线斜率越小。
在采用微机数据采集系统后, 能很方便地完成对检测信号的采集、转换和处理。
只要使检测探头在试样上方上下移动一下, 就可以在屏幕上显示出该试样的提离效应曲线, 再通过线性回归处理画出其拟合直线, 再通过线性回归处理画出其拟合直线, 计算出直线的斜率。
然后, 再把这个斜率与标样的检测结果相比较, 斜率值较小者锈蚀较为严重。
作为一种新型无损检测方法, 涡流检测技术和理论研究进展很快。
随着电子技术, 尤其是计算机和信息处理技术的发展, 涡流检测设备不断向微机化和智能化方向发展, 对缺陷定量评价和显示技术不断提高。
可以预见, 涡流检测技术的应用会越来越广。
1.5金属表面、近表面裂纹缺陷的模拟检测对于表面下裂纹,随着缺陷深度的增大,感应磁场最大值出现的时间就会越长;但是,对于表面裂纹,不同深度裂纹的感应磁场最大值出现的时间几乎相同。
这说明脉冲涡流更适用于表面下深层裂纹的定量检测。
在实际应用中,可根据不同深度人工缺陷的响应数据绘制出深度与感应磁场最大值出现时间的对应曲线,实际检测中测出缺陷响应信号最大值出现的时间后,对应到参考曲线上就可以确定缺陷的深度。
1.6腐蚀缺陷的定量检测及扫描成像对腐蚀缺陷长度的定量检测,利用瞬态感应电压信号的过零时间对腐蚀缺陷深度的定量检测,利用瞬态感应电压信号的峰值对腐蚀缺陷体积的定量检测。
采用在激励线圈底部的正中央,按照电流的流向对称的排列了8个检测线圈的涡流阵列线圈扫查加工有模拟腐蚀缺陷试样时,对称位置上的两个检测线圈接收到涡流响应信号最大峰值的比值之间存在的规律:对于不同的腐蚀深度,当探头阵列完全经过腐蚀扫描时,比值都大于或等于0.5;当探头阵列不完全经过腐蚀扫描时,比值都小于或等于0.2。
因此,可以将这个比值作为一个特征参数,来判断检测线圈是否经过腐蚀,对于没有经过腐蚀的探头。
在显示腐蚀图像的时候,其经过的扫描路径将不会被显示出来.这样就可有效地消除图像的失真。
1.7在役管线、管道的实际检测中国特种设备检测研究中心应用荷兰制造的InCotest型脉冲涡流检测仪对某油气分离厂在役的凝析油管线和某热电厂在用的蒸汽管道进行了实际检测。
在不去除保护层和隔热层状态下,采用脉冲涡流技术检测内部管道时发现两处腐蚀缺陷,采用脉冲涡流法对于这两处腐蚀深度的测量结果,与去保护层和隔热材料条件下超声的测量结果相比,最大误差分别为0.69 mm,0.64 mm,可满足工程检测标准要求的测量精。
1.8涡流无损检测技术在钢铁工业中的新应用涡流检测作为五大常规无损检测方法之一,在钢铁行业中应用非常广泛,包括金属棒、线材探伤、结构件疲劳裂纹探伤、材料成分及杂质含量的鉴别、热处理状态的鉴别、混料分选、测量金属薄板的厚度等诸多方面。
近年来,随着对涡流检测技术认识的深入以及计算机、2仪器仪表和数字信号处理技术的发展,涡流无损检测技术在钢铁工业中的应用取得了一定突破,对于某些以往认为是检测极限或“不可能”的难题,找到了解决的办法或思路。
例如,目前有人提出了1100℃以上高温连铸板坯表面缺陷模拟在线检测,将传统的涡流检测对象的温度提高了几百度,而瑞典一家公司研制出了检测1000℃高温钢和其他金属板材、坯材的涡流检测设备。
此外,涡流检测的应用还延伸到了不锈钢毛细管、直径小于1mm的丝材及结晶器液位检测等方面。
1.8.1 1000℃高温连铸板坯表面缺陷的检测涡流检测高温制品的局限性主要在于探头所能承受的温度,传统的涡流检测技术在高温条件下检测温度可达550℃,如果采用水冷探头检测,温度还可以提高。
贾慧明等采用特殊材料研制的高温涡流探头,借助风冷与水冷相结合的办法,使传感器内部温度始终保持在40℃以下,能够长时间承受强烈的高温辐射。
试验表明,利用该高温探头能够对1100℃以上铸坯在线检测出深度为1.5mm,宽度为0.3mm,长为10mm的表面缺陷。
该技术能够有效抑制铸坯表面振动斑痕所产生的噪声影响,并借助计算机信号处理技术,实现对热态铸坯表面缺陷的定位、定量分析和打印记录,为实现对连铸坯在线无损检测提供了技术依据。
又据资料介绍,瑞典一家公司根据涡流技术,设计制造一种能检查1000℃左右的钢和其他金属板材和坯材表面缺陷的设备。
该设备可以保证钢材表面的两个几乎垂直的方向都扫描到。
利用计算机所组成的分析仪,把输入的信号分为严重缺陷、无害缺陷和未认清三种主要类别,并能够找出任何缺陷的位置。
该装置能够精确测定毛坯表面上0.5mm深的刻痕位置。
1.8.2 不锈钢毛细管的检测对极其细小管径如不锈钢毛细管离线或在线无损探伤,采用电磁涡流检测方法虽然可行,但必须配置特种探头才能达到满意效果。
因毛细管极其细小的管径,目前的工艺水平尚无法制作内穿探头,也无法使用点式探头进行检测,只能通过外穿过式探头进行检测。
西安交通大学与爱德森(厦门)电子有限公司联合研制的差动式外穿探头,在对线圈的宽度、厚度、两线圈之间的跨度、探头和毛细管之间的间隙、线径等多方面进行计算及优选后,配置了特制的高级外穿式特种探头,在检测频率为666kHz时,对Φ1mm及Φ0.45mm的不锈钢毛细管进行检测,均获得了较好的效果。
1.8.3 钢丝在线检测钢丝在线检测一般使用两种方法:一种是旋转探测式,即涡流探测器绕钢丝高速旋转。
这种方法主要用来检测沿钢丝纵向延伸的裂纹、刮伤和拉丝划痕。
相对于钢丝的运动,探测器的轨迹这螺旋状。
使用多个探测器并列高速旋转,可以达到100%的检查,但其表面探伤的灵敏度有限。
在探测器和钢丝之间不易保持恒定的间距,间隙增加时灵敏度减少,如果钢丝偏心,间隙就会变化。
采用高速处理器可以自动感知间隙,并不断地进行补偿,使系统的灵敏度得到提高。
另一种是环绕线圈式。
钢丝从环形线圈中穿过,换能器有效地检查涡流在一个剖面的分布,并与前一个剖面对比,适合检测点状缺陷和圆周方向的裂纹,对于横裂纹、V型裂纹、夹杂物、凹坑和折叠有很高的灵敏度。