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。
5.声脉冲检测仪器的技术特性有哪些?□增益范围0 ~ 48dB , 步长0.5 dB□观察长度(2~50M)及管径(10 ~ 100MM)□可调背景信号抑制□可调探头激励强度和脉冲宽度□键盘鼠标操作,人机对话,菜单选择,屏幕热键帮助提示无损检测相关解释发布者::IDEA 发布时间::2009-11-16 08:47浏览次数::191.什么是无损检测?无损检测:Nondestructive Testing(缩写NDT)工业领域中的无损检测类似于人们买西瓜时的“隔皮猜瓜”。
买西瓜时,用手轻轻拍打西瓜外皮,听声响或凭手感,想猜一下西瓜的生熟,这是人们常有的习惯。
如果对猜想有怀疑,则要求切开看个究竟了。
用手轻拍,对西瓜是无有损坏的,非破坏性的,听声响或凭手感猜想西瓜生熟,“隔皮猜瓜”,这是生活中的“无损检测”;而“切开看个究竟”,这就是生活中的破坏性检查了。
不论无损检测技术如何发展,“隔皮猜瓜”这一主旨内涵不变;对检测结果(猜想)有怀疑时,要解剖(切开)进行验证,这一基本思想也不变。
古老而简单的无损检测方法,如敲击器械,听声响,辨别有无裂纹等,是至今沿用的方法;但因它们对缺陷的位置和大小,做不出“基本相符”的判断,而不被视无损检测的技术方法。
只有技术方法才可保证无损检测结果如上所述的准确性和可重复性。
通常而言的无损检测技术方法,指射线检测(RT)、超声检测(UT)……等等。
无损检测:在不破坏前提下,检查工件宏观缺陷或测量工件特征的各种技术方法的统称。
无损探伤:检测工件宏观缺陷的无损检测。
2.无损检测方法有哪些?无损检测方法很多据美国国家宇航局调研分析,认为可分为六大类约70余种。
但在实际应用中比较常见的有以下几种:常规无损检测方法有:超声检测Ultrasonic Testing(缩写UT);射线检测Radiographic Testing(缩写RT);磁粉检测Magnetic particle Testing(缩写MT);渗透检验Penetrant Testing (缩写PT);涡流检测Eddy current Testing(缩写ET);非常规无损检测技术有:声发射Acoustic Emission(缩写AE);泄漏检测Leak Testing(缩写UT);光全息照相Optical Holography;红外热成象Infrared Thermography;微波检测Microwave Testing3.无损检测有哪些应用?应用时机:设计阶段;制造过程;成品检验;在役检查。
应用对象:各类材料(金属、非金属等);各种工件(焊接件、锻件、铸件等);各种工程(道路建设、水坝建设、桥梁建设、机场建设等)。
常见问题解疑发布者::IDEA 发布时间::2009-10-23 10:55浏览次数::771、何为无损检测?无损检测(Non-destructive testing),简称NDT。
就是在不损伤被测材料的情况下,检查材料的内在或表面缺陷,或测定材料的某些物理量、性能、组织状态等的检测技术。
广泛用于金属材料、非金属材料、复合材料及其制品的检测。
2、什么是涡流?当金属导体处在变化的磁场中或是在磁场中运动,由于电磁感应原理,在导体内产生漩涡状的电流,称之为涡流。
3、什么是阻抗平面显示?涡流检测就是通过测量涡流传感器的电阻抗变化值实现的。
点阻抗包括电抗和阻抗,显示时我们以阻抗R(Resistance)为横坐标,电抗X(Reactance)为纵坐标形成直角坐标系。
通过涡流检测传感器的阻抗变化,可以通过信号处理在仪器上用点信息(Q)进行显示,而点Q是个二维的矢量点,它具有一定的幅值(Amplitude)和相位(Phase)。
而由于各种原因造成涡流信号分量R、X的变化,使得点Q的位置也随之变化,Q点的变化轨迹图则为阻抗平面。
4、影响阻抗显示漂移的因素有哪些?材料的电导率、磁导率、外形尺寸,填充系数,提离效应,边缘效应等。
5、什么是提离效应?当检测线圈和被测材料之间的相对位置发生变化时,检测线圈在材料上产生的涡流密度就发生变化,涡流密度随检测线圈与材料之间的距离增大而减小,从而使得矢量点Q在显示平面上发生移动,这种现象叫作提离效应。
运用这原理可以进行金属表面非金属涂层的测厚。
6、什么是填充系数?检测探头与材料之间的耦合程度,填充系数越大,探头与材料耦合的越好,电磁感应效果越好,检测灵敏度越高。
填充系数可以表示为η=(d/D)2;D--线圈内直径(mm);d--试件直径(mm)。
7、什么叫边缘和末端效应?线圈上的磁场方向是向各个方向伸展的。
当线圈达到被测试件边缘时,由于边缘信号的作用,涡流发生变化,这就叫做边缘效应。
当检测线圈接近试件的始末两端时,常称作末端效应。
8、什么叫交流电流的趋肤效应?当直流电流通过一圆柱体时,横截面上的电流密度均相同;而交流电通过圆柱体时,横截面各处的电流密度就不一样了,表面电流密度大,到圆柱体中心越小,这种现象称为趋肤效应。
金属导体中通以交变电流,交变电流的密度在导体截面上的分布是以指数规律从表面向内部衰减的,其衰减律表达式如下:Jx=Joе-αx 式中:x--从表面算起的深度;Jx--导体中深度为x处的电流密度;Jo--导体表面的电流密度;α--衰减系数为(πfuμσ)1/2,f是频率,μ是磁导率,σ是电导率。
上式说明,交变电流密度在导体横截面上的衰减与交变电流的频率、导体的磁导率、电导率等诸因素有关。
9、检测线圈及分类1) 穿过式线圈穿过式线圈是将被检试件放在线圈内进行检测的线圈,主要应用于管、棒、线材的探伤。
由于线圈产生的磁场首先作用在试件外壁,因此检出外壁缺陷的效果较好,内壁缺陷的检测是利用磁场的渗透来进行的。
一般来说,内壁缺陷检测灵敏度比外壁低。
厚壁管材的内壁缺陷是不能使用外穿过式线圈来检测的。
2) 内通过式线圈内通过式线圈是放在管子内部进行检测的线圈,主要用来检查厚壁管子内壁或钻孔内壁的缺陷,也可用来检测成套设备中管子的质量,如热交换器管的在役检验。
3) 探头式线圈探头式线圈是放置在试件表面上进行检测的线圈,它不仅适用于形状简单的板材、板坯、方坯、圆坯、棒材及大直径管材的表面扫描探伤,也适用于形状较复杂的机械零件的检查。
与穿过式线圈相比,由于探头式线圈的体积小,磁场作用范围小,所以适于检出尺寸较小的表面缺陷。
10、什么是多频涡流和远场涡流技术在检测很多复杂的构件时,构件本身会产生很强的干扰信号,这使得单频涡流很难准确的对缺陷进行检测。
为了克服这种干扰,让检测信号去伪存真、提高检测可靠性,可以利用几个频率同时激励线圈,通过检测线圈可同时获得多组数据,然后对采集的数据进行混频处理以抑制干扰信号,这种就叫多频涡流技术。
而远场涡流则是一种能穿透管壁的低频涡流技术,通常检测时用内穿式探头,其激励线圈和测量线圈之间的距离大约为两倍管直径,通以低频交流电,线圈能够检测到穿出管壁又重新返回的激励磁场信号,从而能有效的检测金属管内外壁的缺陷或壁厚的减薄度。
11、什么是漏磁场?当用磁化器磁化被测铁磁材料时,若材料的材质是连续、均匀的,则材料中的磁感应线将被约束在材料中,磁通是平行于材料表面的,几乎没有磁感应线从表面穿出,被检表面没有磁场。
但当材料中存在着切割磁力线的缺陷时,材料表面的缺陷或组织状态变化会使磁导率发生变化,由于缺陷的磁导率很小,磁阻很大,使磁路中的磁通发生畸变,磁感应线会改变途径,除了一部分磁通直接通过缺陷或在材料内部绕过缺陷外,还有部分的磁通会离开材料表面,通过空气绕过缺陷再重新进入材料,在材料表面缺陷处形成漏磁场。
12、漏磁检测为什么要磁化?由于对材料的磁化,使得材料其中的磁场分布的更均匀。
这样使得绕过缺陷而外漏磁通量更大,从而也更有利于检测缺陷信号,提高灵敏度。
13、影响漏磁场强度的因素有哪些,为什么漏磁只能检测铁磁性材料?影响缺陷漏磁场的因素有:材料的此特性、磁化强度以及缺陷本身的性质,如缺陷的形状、大小、深度、走向等。
漏磁检测只是针对铁磁性材料。
因为非铁磁性材料的磁导率约等于1,与所处环境的磁导率基本相同,这样缺陷周围的磁场就不会因为磁导率变化而变化,从而也就不会产生漏磁场。
14、漏磁能否检测内部缺陷?漏磁检测主要也是针对表面和亚表面的缺陷检测。
对于内部缺陷检测的主要取决于缺陷离表面的距离以及材料的磁化强度。
如果缺陷在材料内部较深的话,那么就无法进行精确检测了。