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渦流檢測(cè)(ET)基本原理及術(shù)語(yǔ)解釋

來源:深圳市泰立儀器儀表有限公司   2016年08月05日 10:32  

       渦流檢測(cè)(ET):Eddy Current Testing,將通有交流電的線圈置于待測(cè)的金屬板上或套在待測(cè)的金屬管外(見圖)。這時(shí)線圈內(nèi)及其附近將產(chǎn)生交變磁場(chǎng),使試件中產(chǎn)生呈旋渦狀的感應(yīng)交變電流,稱為渦流。渦流的分布和大小,除與線圈的形狀和尺寸、交流電流的大小和頻率等有關(guān)外,還取決于試件的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、形狀和尺寸、與線圈的距離以及表面有無裂紋缺陷等。因而,在保持其他因素相對(duì)不變的條件下,用一探測(cè)線圈測(cè)量渦流所引起的磁場(chǎng)變化,可推知試件中渦流的大小和相位變化,進(jìn)而獲得有關(guān)電導(dǎo)率、缺陷、材質(zhì)狀況和其他物理量(如形狀、尺寸等)的變化或缺陷存在等信息。但由于渦流是交變電流,具有集膚效應(yīng),所檢測(cè)到的信息僅能反映試件表面或近表面處的情況。

阻抗平面顯示:
渦流檢測(cè)就是通過渦流傳感器的電阻抗變化值實(shí)現(xiàn)的。點(diǎn)阻抗包括電阻和阻抗,顯示時(shí)我們以阻抗為橫坐標(biāo),電抗為縱坐標(biāo)形成直角坐標(biāo)系,通過渦流檢測(cè)傳感器的阻抗變化,可以通過信號(hào)處理器在儀器上用點(diǎn)信息進(jìn)行顯示,而此點(diǎn)為二維矢量點(diǎn),它具有一定的幅值和相位。由于各種原因造成渦流信號(hào)分量的變化,使得點(diǎn)的位置也隨之變化,由此點(diǎn)的變化軌跡圖則為阻抗平面。
影響阻抗顯示漂移因素:
材料的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、外形尺寸、填充系數(shù)、提離效應(yīng)、邊緣效應(yīng)等。

提離效應(yīng):
當(dāng)檢測(cè)線圈和被測(cè)材料之間的相對(duì)位置發(fā)生變化時(shí),檢測(cè)線圈在材料上產(chǎn)生的渦流密度就會(huì)發(fā)生變化,渦流密度隨檢測(cè)線圈與材料之間的距離增大而減小,從而使得矢量點(diǎn)在顯示平面上發(fā)生移動(dòng),此現(xiàn)象叫作提離效應(yīng)。

填充系數(shù):
檢測(cè)探頭和材料之間的耦合程度,填充系數(shù)越大,探頭與材料耦合越好,電磁感應(yīng)效果越好,檢測(cè)靈敏度越高。
填充系數(shù)可以表示為(d/D)2(其中:D--線圈內(nèi)直徑;d--試件直徑,單位:mm)

邊緣和末端效應(yīng):
線圈上的磁場(chǎng)方向是向各個(gè)方向伸展的,當(dāng)線圈達(dá)到被測(cè)試件邊緣時(shí),由于邊緣信號(hào)的作用,渦流發(fā)生變化,這就叫邊緣效應(yīng)。當(dāng)檢測(cè)線圈接近試件的始末兩端時(shí),常稱為末端效應(yīng)。

趨膚效應(yīng):
當(dāng)直流電流通過一圓柱體時(shí),橫截面上的電流密度均相同;而交流電通過圓柱體時(shí),橫截面各處的電流密度就不一樣了,表面電流密度大,到圓柱體中心越小,這種現(xiàn)象稱為趨膚效應(yīng)。

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