检测线圈接线方式
自比较式 是标准比较式的特例。采用同一检测试件的不 同部分作为比较标准，故称为自比较式。两个相邻安置的 线圈，同时对同—试件相邻部位进行检测时，该检测部位 的物理性能及几何参数变化通常比较小，对线圈阻抗影响 也比较微弱；如果将两个线圈差动联接，这种微小变化的 影响则几乎被抵消。
试件存在缺陷：当线圈经过缺陷(裂纹 )时将输出急剧变化的信号，且第—个 线圈或第二个线圈分别经过同—缺陷 时所形成的涡流信号方向相反。
点探头式线圈：涡流场较集中， 激励强度大，渗透较深。有笔式 、弯45度角、弯90度角等多种外 形的探头，主要用于汽轮机、航 空发动机的叶片，飞机的机翼、 起落架以及其它机械零部件的现 场检测。
涡流的趋肤效应和渗透强度
• 交变电流分布的趋肤效应：当交变电流通过导体时，分布在 导体横截面的电流密度是不均匀的，即表层电流密度最大， 越靠近截面的中心电流密度则越小。趋肤效应的存在使交变 电流激励磁场的强度以及感生涡流的密度从被检材料或工件 的表面到其内部按指数分布规律h 递减。
激励频率的选择
（1）通过趋肤深度公式计算 h 503 /( fr )1/ 2
（2）检测灵敏度
f g 5066/(reld 2 )
fg特征频率是试件本身性质，由材料电磁特性和几何尺寸决 定。f/fg 之值适当高一些。然而太高，渗透深度变小。
（3）检测速度 调制信号的周期必须大大于激励信号。而调制信号周期
• 渗透深度：在涡流检测中，将涡流密度衰减为其表面密度的 1/e（36.8%）时对应的深度，其数学表达为：
h 503 /( fr )1/2
h：渗透深度 f: 电流频率 r:相对磁导率 :电导率 3h : 涡流探伤能达到的极限深度（密度仅为表面5％）
涡流的趋肤效应和渗透强度
渗透深度是反应涡流密度分布与被检测材料的电导率、 磁导率、以及激励频率之间基本关系的特征值。
决定于缺陷的长度、检测线圈的宽度，以及试件前进速度。
检测线圈取信号的方式
• 取信号幅值的变化。检测线圈阻抗在涡流磁场发生变化时会发 生相应变化，而线圈阻抗的变化又会引起差动线圈或探头桥路 的输出电压幅值发生变化，所以信号的幅值就反映了试件涡流 的变化，也包含了试件质量的信息。
• 取信号相位的变化。因为在信号相位中也含有试件质量的情息。 在这种仪器中只取信号的相位，而不取信号的幅值，所以先将 检测线圈的输出信号放大至饱和，然后对饱和的信号进行鉴相。 大多用于测厚。
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检测线圈(探头)
爱德森（厦门）电子有限公司 厦门爱德华检测设备有限公司
穿过式线圈：被检试件在线圈中通过， 冶金、机械行业对各种金属管（如铜管 、钛管、铝管等金属管道）、棒、线材 的在线探伤。
内插式线圈：该探头主要用于各种在 役管道（如铜管、钛管、铝管等金属 管道）、螺栓孔等的现场检测 。
第六讲 涡流检测
对应教材内容： 3.2 涡流检测的阻抗分析法（1/2） 3.3 涡流检测的应用
互感现象
检测线圈
检测线圈：输送激励磁场和接收涡流畸变信息 涡流形成磁场在激励线圈中产生感应电流，该电流与涡流 方向相反，与激励电流方向相同，涡流的反作用使激励线圈中 电流增加。如果涡流发生变化，这个反作用电流也会变化。 激励电流和反作用电流之间有一个相位差，这个相位差 也随着试件的件能而变化，因而，也可以利用这个相位差得到 试件件能的信息。 为适应不同不同形状试件，有多种检测线圈的形式。 只有一个绕组的称为绝对式线圈，一般用于检测长裂纹、 厚度或者间距。 有两个绕组差动连接的称之为差动式线图，可消除试件化 学成分、热处理、应力等因素轻微变化时对检测的影响。
归根到底，无论采取哪 一种取信号的方式，其 根源全部是取检测线圈 阻抗的变化，只是反应 的形式不同。
h 503 /( fr )1/2
渗
透
由上式可见， f、
深度
r、愈大，h则愈小。 h
因此可知，对于给定的 /
被检材料，应根据检测 In
深度的要求合理选择涡
流检测频率。
激磁频率f / Hz
部分材料标准渗透曲线
各参数对涡流趋肤效应影响
磁导率 电导率 激励频率f
铅
铜
银
铅 铜 银
铁
铜
铁 铜
f低
f高
绝对式探头与差动式探头
绝对式探头优缺点： 1）对材料性能或形状的突变或缓慢变化均能做出反应 2）容易区分混合信号 3）能显示缺陷的整个长度
温度不稳定时易发生漂移 对探头的颤动比较敏感
差动式探头优缺点： 1）不会因温度不稳定而发生漂移 2）对探头颤动的敏感度比绝对式低
对平缓变化不敏感，可能漏检长而平缓的缺陷 只能探出长缺陷的起点和终点 可能产生难以解释的信号
检测线圈接线方式
绝对式 ：直接测量线圈阻抗的变化、在检测时可 将标淮试件放入线圈，调整仪器，使信号输出为 零；再将被检试件放入线圈，若无输出，表示试 件和标准试件的确定参数相同；若有输出，则依 据检测目的，判断引起线圈阻抗变化的的原因。
标准比较式 典型的差动式涡流检测。采用两个 检测线圈反向联接成为差动形式，一个线圈中放 被检试件标准件，另一个线圈放入待检试件。如 果待检试件不同于标准试件，则就有信号输出。
线圈选择及应用范围
检验类别 探伤
材质鉴别 膜厚测量 尺寸检验
检验目的
使用线圈 试件种类
适用情况
缺陷检测
鉴别不同材料 及其质量
电导率测量 涂层厚度 形状尺寸检验
穿过式 点探头 内插式 扇形 穿过式 点探头 点探头 点探头 穿过式 点探头
线棒管球 管棒板坯 管材与孔内径 焊缝 管 棒 铸锻件 板 零件 板棒 板 零件 线管棒 板
• 同时取信号和相位的变化。自动检测用的仪据多采用这种形式， 它既取了信号幅值中的有用信息，又取了信号相位中的有用信 息，应该说比上两种更完善。
检测线圈取信号的方式
• 取频率的变化。将检测线圈设置在振荡器的振荡线路中时， 若检测线圈的阻抗发生变化，则就改变了振荡线路的谐振 参数，从而使线路的谐振频率发生变化，在线路的后面加 上频率计，就可从频率计上频率的变化看出试件的质量。 在裂纹涡流测深仪中，就采用了这种取信导的方式。