无损检测专业培训教材-ET涡流检测
涡流检测教学教材
也变化。测定它的变化，就可以测得涡流的变化，从而得到试件 的信息。涡流的分布及其电流大小由线圈的形状和尺寸，试验频 率，导体的电导率，磁导率，形状和尺寸，导体与线圈间的距离 以及导体表面的缺陷所决定的。因此，根据检测到的试件中的涡 流，就可以取得关于试件材质，缺陷和形状尺寸等信息。
由于激励电流和反作用电流的相位会出现一定差异，这个相位 差随着试件的性质而改变，因此，常通过测量这相位的变化来检 测试件的有关信息。这个相位的变化与线圈阻抗的变化密切相关， 现在，大多数的涡流检测仪器都以阻抗分析法为基础，来鉴别各 种引起涡流变化的因素。
离 效应”很小，探头的偏摆、倾斜对检测结果影响很小。
远场涡流检测技术的应用： 远场涡流检测仪器已经成功应用于石油化工厂、水煤气厂，炼油
厂和电厂等行业中的多种铁磁性和非铁磁性管道的探伤、分析和评 价。如：锅炉管、热交换器管、地下管线和铸铁管道等的役前和在 役检测。
电磁感应现象和涡流的产生见图1和图2。在图1中，使线圈1和线 圈2靠近，在线圈1中通过交流电，在线圈2中就会有感应产生交流 电。如果使用金属板代替线圈2，同样也可以使金属板导体产生交 流电，如图2。这种由交流磁场感生出来的电流就涡流。
在图2中，试件中的涡流方法与给试件施加交流磁场线圈的电流 相反。由涡流所产生的交流磁场也产生交变磁力线，它通过激励线 圈时又感生出反作用电流。如果工件中涡流变化，这个反作用电流
涡流探伤ET
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哈尔滨理工大学材料成型与控制工程专业
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NDT&NDE—ET
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哈尔滨理工大学材料成型与控制工程专业
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简便
哈尔滨理工大学材料成型与控制工程专业
2020/1/19
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可 靠
哈尔滨理工大学材料成型与控制工程专业
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涡流探伤
Eddy Current Testing
主讲：郭立伟 哈尔滨理工大学材料成型与控制工程专业——焊接无损检测
NDT&NDE—ET
wenku.baidu.com
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1 涡流探伤
涡流检测作为五大常 规无损检测方法之一,利用 铁磁线圈在工件中感生的 涡流,分析工件内部质量状 况的无损检测方法称为涡 流检测。
钢、铁及 其合金
用于检测 导电材料
铁磁性材料 非铁磁性材料
涡流集中在工件表面，不能 渗透到深部；磁畴结构干扰 涡流信号淹没了缺陷信号
能探测出缺陷， 可分析出缺陷的位置与深度
哈尔滨理工大学材料成型与控制工程专业
铜、铝、钛及 其合金，奥氏 体不锈钢
2020/1/19
NDT&NDE—ET
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优点
• 涡流检测是一种经济的、 通用的无损检测 技术。相比较其它的无损检测形式，它有 很多优点， 而不只是对于微细或近金属表 面缺陷的异常的灵敏度。 涡流法应该是你 无损检测的最佳选择，因为它意味着：
五大常规无损检测技术之一：涡流检测(ET)的原理和特点
涡流检测原理 涡流检测，本质上是利用电磁感应原理。
无论什么原因，只要穿过闭合回路所包围曲面的磁通量发生变化，回路中就会有 电流产生，这种由于回路磁通量变化而激发电流的现象叫做电磁感应现象，回路 中所产生的电流叫做感应电流。
电路中含有两个相互耦合的线圈，若在原边线圈通以交流电 1，在电磁感应 的作用下，在副边线圈中产生感应电流 2；反过来，感应电流又会影响原边 线圈中的电流和电压的关系。如下图所示：
涡流检测的基本工作原理： 当载有交变电流的试验线圈靠近导体工件时，由于线圈产生的交变磁场会使导体 感生出电流（即涡流）。涡流的大小、相位及流动形式受到工件性质（电导率、 磁导率、形状、尺寸）及有无缺陷的影响产生变化，反作用于磁场使线圈的电压 和阻抗发生变化。 因此通过仪器测出试验线圈电压或阻抗的变化，就可以判断被检工件的性质、状 态及有无缺陷。
c）对管、棒、线材的检测易于实现高速、高效率的自动化检测，可对检测结果 进行数字化处理，然后储存、再现及数据处理。
涡流无损检测原理书籍
涡流无损检测原理书籍
涡流无损检测是一种非破坏性检测技术，广泛应用于工业领域。如果你正在寻找相关的书籍，以下是一些可能有用的书籍推荐：
1. 《涡流无损检测原理与应用》作者，王志国，出版社，机械
工业出版社。这本书系统地介绍了涡流无损检测的原理、技术和应用，对于想深入了解涡流无损检测的读者来说是一本很好的参考书。
2. 《现代无损检测技术》作者，陈国良，出版社，机械工业出
版社。这本书涵盖了多种无损检测技术，其中也包括了涡流无损检
测的原理和应用，适合想要全面了解无损检测技术的读者。
3. 《涡流检测技术及应用》作者，杨世明、王忠诚，出版社，
北京航空航天大学出版社。这本书介绍了涡流无损检测技术的基本
原理、仪器设备、应用和发展趋势，对于工程技术人员和学生来说
是一本很好的参考书。
以上推荐的书籍涵盖了涡流无损检测的原理、应用和技术发展，可以帮助你全面地了解这一领域的知识。希望对你有所帮助！
无损检测技术中的涡流检测方法详解
无损检测技术中的涡流检测方法详解
无损检测技术是一种用于检测材料或构件内部缺陷或性能状态的技术方法，它
可以在不破坏被检测材料的情况下对其进行评估和监测。涡流检测作为无损检测技术的一种方法，被广泛应用于工业生产、航空、航天、汽车、电力等领域。本文将对涡流检测方法进行详细解释和阐述。
涡流检测是一种基于电磁感应原理的无损检测技术。其原理是利用交流电源产
生的交变电磁场在被测材料中产生涡流，通过对涡流的测量，来判断被测材料的缺陷或性能状态。涡流检测方法可以检测到多种类型的缺陷，如裂纹、腐蚀、疏松等。
涡流检测方法主要包括以下几个方面：
1. 电磁感应原理：涡流检测是基于电磁感应原理的，通过交流电源产生的交变
电磁场在被测材料中产生涡流。当被测材料中存在缺陷时，涡流的路径和强度会发生变化，从而可以判断缺陷的位置和性质。
2. 探头设计：涡流检测中使用的探头通常由线圈和磁芯组成。线圈通过交流电
源激励产生交变磁场，磁芯则用于集中和引导磁场。探头的设计对于检测效果起着重要的作用，不同类型的缺陷需要不同设计的探头。
3. 缺陷识别：通过分析涡流的强度、相位、频率等参数，可以判断被测材料中
的缺陷类型和尺寸。例如，对于裂纹缺陷，涡流的强度和相位会出现明显的变化。通过对涡流信号进行数学处理和分析，可以得到准确的缺陷识别结果。
4. 检测技术：涡流检测技术可以分为静态检测和动态检测两种。静态检测是指
将被测材料放置在固定位置，通过探头对其进行检测。动态检测则是指将探头和被测材料相对运动，通过对运动产生的涡流信号进行检测。动态检测常用于对大型或复杂构件的检测。
涡流检测技术
涡流检测技术
一、无损检测方法：涡流检测技术
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。
二、涡流检测
涡流是将导体放入变化的磁场中时，由于在变化的磁场周围存在着涡旋的感生电场，感生电场作用在导体内的自由电荷上，使电荷运动，形成涡流。
涡流检测Eddy current Testing（缩写 ET）。
已知法拉第电磁感应定律，在检测线圈上接通交流电，产生垂直于工件的交变磁场。
检测线圈靠近被检工件时，该工件表面感应出涡流同时产生与原磁场方向相反的磁场，部分抵消原磁场，导致检测线圈电阻和电感变化。
若金属工件存在缺陷，将改变涡流场的强度及分布，使线圈阻抗发生变化，检测该变化可判断有无缺陷。
随着微电子学和计算机技术的发展及各种信号处理技术的采用，涡流检测换能器、涡流检测信号处理技术及涡流检测仪器等方面出现长足发展。
三、涡流检测的特点
1. 优点
检测时，线圈不需要接触工件，也无需耦合介质，所以检测速度快。
对工件表面或近表面的缺陷，有很高的检出灵敏度，且在一定的范围内具有良好的线性指示，可用作质量管理与控制。
可在高温状态、工件的狭窄区域、深孔壁（包括管壁）进行检测。
能测量金属覆盖层或非金属涂层的厚度。
可检验能感生涡流的非金属材料，如石墨等。
无损检测技术-涡流检测新技术
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理
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多频涡流检测技术-应用
华中科技大学机械学院
涡流检测时，使用一个频率在复数阻抗图中就有虚数分量X和实数分 量R两个信号。用n个频率在理论上就存在2n个通道，则有n一1干扰信 号可以从缺陷信号中被分离掉。各通道信息的组合，利用变换技术就 可以抑制干扰信号并区分出缺陷类型。 缺陷信号和干扰信号对探头
P1 b11C1 b12C2 b1nCn P2 b21C1 b22C2 b2nCn
Pn bn1C1 bn2C2 bnnCn
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华中科技大学机械学院
[C]=[A][P] [P]=[B][C]
多频涡流检测技术-基本原理
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多频涡流检测技术-应用
F1为基本探伤颁率， F2 为消除支撑板辅助频率 F3为抑制探头提离干扰信号的辅助频率。
涡流检测ect检测技术标准
涡流检测ect检测技术标准
涡流检测（ECT）是一种常用的无损检测技术，它利用涡流场对导体材料的检测，以实现对材料表面和近表面缺陷的检测。下面是关于涡流检测技术的详细说明。
一、涡流检测的原理
涡流检测是基于电磁感应原理的无损检测方法。当一个交流电磁线圈靠近被检测的导电材料时，线圈中会产生交变磁场。这个磁场会在被检测材料中产生涡流。如果材料中存在缺陷或异常，如裂纹、气孔、夹杂物等，这些缺陷会改变涡流的分布和强度，从而改变线圈中的感应电动势。通过测量这个感应电动势的变化，可以确定被检测材料中的缺陷。
二、涡流检测的优点
1．高灵敏度：涡流检测对材料表面和近表面的缺陷非常敏感，可以检测出微小的裂纹和其他缺陷。
2．快速高效：涡流检测可以在线进行，且不需要对材料进行特殊处理，因此可以快速高效地检测大量材料。
3．无需耦合剂：与其他无损检测方法相比，涡流检测不需要使用耦合剂，因此可以减少污染和操作成本。
4．适应性强：涡流检测适用于各种导电材料，包括金属、合金、复合材料等。
三、涡流检测的局限性
1．检测深度有限：涡流检测主要适用于材料表面和近表面的缺陷检测，对于深层缺陷的检测能力有限。
2．对材料形状和大小敏感：涡流检测的灵敏度受到材料形状和
大小的影响，因此对于不同形状和大小的零件需要进行不同的检测设置。
3．不能检测非导电材料：涡流检测只能用于导电材料的检测，对于非导电材料的检测无能为力。
四、涡流检测的标准
为了规范涡流检测的技术要求和应用范围，国际上制定了一系列相关标准。下面是几个主要的涡流检测标准：
1．ISO 18564-1: 无损检测-涡流检测-第1部分：一般原则和方法：该标准规定了涡流检测的一般原则和方法，包括检测设备的选择、检测程序、缺陷评定等方面。
远场涡流检测技术探析
远场涡流检测技术探析
1、涡流检测
1.1涡流检测原理
涡流检测技术（ET），是工业上无损检测的方法之一。给一个线圈通入交流电，在一定条件下通过的电流是不变的。如果把线圈靠近被测工件，像船在水中那样，工件内会感应出涡流，受涡流影响，线圈电流会发生变化。由于涡流的大小随工件内有没有缺陷而不同，所以，线圈电流变化的大小能反映有无缺陷。涡流检测是建立在电感应原理基础之上的一种无损检测方法，它适用于导电材料。如果我们把一块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。
由于导体自身各种因素（如电导率，磁导率，形状，尺寸和缺陷等）的变化，会导致感应电流的变化，利用这种现象而判知导体性质，状态的检测方法叫做涡流检测方法。涡流检测方法：操作速度很快，按照检验员的经验反馈，一条12米的长管，在顺利情况下只需要几十秒就完成检验了。
1.2涡流检测分类
涡流无损检测技术是目前管道检测中应用较为广泛的检测方法。根据其探头结构的不同可分为常规涡流检测、透射式涡流检测和远场涡流检测。
常规涡流检测因受集肤效应的影响，只适用于检测试样表面或近表面缺陷。透射式涡流检测克服了这一缺点，其检测信号相对管道内壁和外壁缺陷具有相同的灵敏度。远场涡流检测实质上也是一种透射式涡流检测，其不同点在于远场涡流检测中，激励线圈的能量两次穿过管壁到达检测线圈，而透射式涡流检测中，激励线圈发出的能量仅一次穿过管壁到达检测线圈[1]。
2、远场涡流检测技术
2.1远场涡流检测技术的特点
远场涡流检测技术是通过测量穿过管壁后返回管内磁场，故在检测技术理论上是一个新突破。其不受趋肤效应的影响，克服了电导率和磁导率的影响。探伤仪对铁磁性材料的检测效果明显优于普通涡流检测技术。同时，在试件中的几何变形、试件边缘末端及相对位置产生的末端效应都会产生一个畸变的涡流信号干扰检测信号；材料的温度、应力变化，材料的冷加工、热处理引起变形及损伤的非连续性和信噪比也会改变试件的电导率和磁导率，影响着涡流信号的产生，造成普通涡流检测技术对检测结果判断困难，这些干扰在远场涡流检测技术上也得到了消除。
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：： 19
1．什么叫声脉冲？
由一串声波所形成的脉冲。
2．简述声脉冲检测的原理。
无损检测专业培训教材-ET涡流检测
a 把缺陷信号置于信噪比最大时的相位 b 选取能够区分并检测缺陷的种类和位置的相位角：这种 选择方法必须兼顾到缺陷的检测效果和不同种类、不同 位置缺陷的良好区分效果。（如在管子探伤时，内、外 表面裂纹位置的区分） （七）滤波器和抑制器的设定 4.3 探伤检测 当检测的准备工作就绪，检测条件确定后，便可以对试 件作正式检验，然后对试验结果进行分析、处理。 通常在下列两种情况下要求进行再试验： a 怀疑缺陷信号是否确由缺陷产生； b 在试验条件发生了改变，使检测灵敏度受到了影响。
2 涡流检测仪器
涡流探伤仪的基本原理：信号发生器（振动器）产生交变电流供 给检测线圈，线圈产生交变磁场并在工件中感生涡流，涡流受到工 件性能的影响并反过来使线圈阻抗发生变化，然后通过信号检出电 路检出线圈阻抗的变化。 图3为管、棒、线材涡流检测仪器框图。
图4是以线圈的阻抗分析为基础的涡流检测仪器，也来自百度文库为阻抗分 析仪。 比较图3和图4两类仪器，大部分电路是一致的。
11第二第二选择检测因素与其它干扰因素所引起的阻抗变选择检测因素与其它干扰因素所引起的阻抗变化之间有最大相位差时的频率化之间有最大相位差时的频率适用具有相位适用具有相位分析功能的仪器分析功能的仪器三对比试件的准备三对比试件的准备对比试件或标准试件作为调节仪器和判废标准的工对比试件或标准试件作为调节仪器和判废标准的工具对试验结果影响很大制作时应予以足够重视如果具对试验结果影响很大制作时应予以足够重视如果标准作了明确规定严格按标准执行
083022-涡流检测技术-课程教学大纲
《涡流检测技术》教学大纲
（083022，应用物理学专业，专业教育课， 32学时，2学分）
一、课程内容
第1章涡流检测的物理基础
1.1涡流检测的历史和发展
1.2涡流检测的特点
1.3涡流检测的基础知识
教学要求：
了解：
理解：
掌握：
第2章涡流检测技术
2.1 电磁感应及涡流
2.2阻抗分析法
教学要求：
了解：
理解：
掌握：
第3章涡流检测装置
3.1涡流检测线圈
3.2涡流检测仪器
3.3涡流检测的辅助装置及其使用
3.4标准试样和对比试样
3.5检测仪器（系统）的性能评价
教学要求：
了解：
理解：
掌握
第4章涡流检测技术的应用
4.1涡流探伤
4.2电导率测量和材质分选
4.2覆盖层厚度的测量
4.4涡流检测在军工行业的典型应用与分析
教学要求：
了解：
理解：
掌握
第5章涡流检测标准
5.1 涡流检测标准JB/T4730-2005
5.2JB4730.6-2005涡流检测标准
教学要求：
了解：
理解：
掌握
第6章涡流检测规程与检测工艺卡
6.1相关术语与技术文件的层次划分
6.2检测规程与检测工艺卡的一般要求与区别
6.3典型涡流检测规程与检测工艺卡的编制与分析
教学要求：
了解：
理解：
掌握：
二、课程说明
（一）课程性质、目的、任务
《涡流检测技术》是应用物理专业无损检测方向的专业核心课之一。本课程与超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测一起构成五大常规检测。主要任务是讲授涡流检测的物理基础、检测方法、检测装置、相关标准、具体应用实践以及涡流检测规程与检测工艺卡等知识。目的是让学生了解涡流检测方法的工作原理、检测特点及应用场所、初步学会正确选用涡流检测手段检查评价工程构件质量和保障设备的安全运行。
现代无损检测技术第5章：涡流检测技术
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图1 涡流渗透深度与激励频率的关系
图2 藕合线圈的互感电路
a) 藕合线圈电路b)互感作用电路c) 藕合线圈等效感电路
折合阻抗与一次线圈本身的阻抗之和称为
图3 交流电路中电压和阻抗平面图
线圈等效电路b)电压向量图c)阻抗向量图
图4
图5 阻抗平面图
a)线圈阻抗平面b)归一化阻抗曲线
图5 福斯特的假想物理模型
表2 不同频率f/f
g 的有效磁导率μ
eff
的值
表中：f为涡流检测的激励频率，也称之为工作频率，f
g 为特征频率。f/f
g
为频率
比，它是涡流检测中的一个重要参数。
因此归一化电压为：数所决定，即：
a)绝对式2－检测线圈3－管材在裂纹)时。检测线圈就有信号输出，来实现检测目
的。
标准的比较式1－参考线圈2－检测线圈4－棒材线圈感应输出急剧变化的信号。
c)自比较式1－参考线圈2－检测线圈3
邻桥臂上。
用于管子检测的探头线圈在交流桥路中的位置电桥个参考线圈。
绝对式探头
1 2线圈
2 3－软定心导板4－接插件5
探伤的材料进行检测。
差动式探头
1 2线圈
2 3－软定心导板4－接插件5－外壳
二. 涡流检测的频率选择
用于非铁磁性圆柱形棒料的检测频率选择图
图中：IACS 为国际退火铜标准
图的使用方法如下：1) 在A 线上取棒料电导率σ；
2) 在B 线上取棒料直径d ；3) 将这两点间的连线延长使之与C 线相交；
4) C 线上的交点垂直向上画直线，与所需的kr 值所对应的水平线相交得到一点；5) 根据交点在频率图(斜线)中的位置，即可读出所需的工作频率。
只要适当调节控制信号OT的相位，
无损检测培训教材
无损检测培训教材
培训教材之理论基础
第一章无损检测概述
无损检测包括射线检测（RT）、超声检测（UT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）和涡流检测（ET）等五种检测方法。主要应用于金属材料制造的机械、器件等的原材料、零部件和焊缝，也可用于玻璃等其它制品。
射线检测适用于碳素钢、低合金钢、铝及铝合金、钛及钛合金材料制机械、器件等的焊缝及钢管对接环缝。射线对人体不利，应尽量避免射线的直接照射和散射线的影响。
超声检测系指用A型脉冲反射超声波探伤仪检测缺陷，适用于金属制品原材料、零部件和焊缝的超声检测以及超声测厚。
磁粉检测适用于铁磁性材料制品及其零部件表面、近表面缺陷的检测，包括干磁粉、湿磁粉、荧光和非荧光磁粉检测方法。
渗透检测适用于金属制品及其零部件表面开口缺陷的检测，包括荧光和着色渗透检测。
涡流检测适用于管材检测，如圆形无缝钢管及焊接钢管、铝及铝合金拉薄壁管等。
磁粉、渗透和涡流统称为表面检测。
第二章超声波探伤的物理基础
第一节基本知识
超声波是一种机械波，机械振动与波动是超声波探伤的物理基础。
物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动，称为机械振动。振动的传播过程，称为波动。波动分为机械波和电磁波两大类。机械波是机械振动在弹性介质中的传播过程。超声波就是一种机械波。
机械波主要参数有波长、频率和波速。波长λ：同一波线上相邻两振动相位相同的质点间的距离称为波长，波源或介质中任意一质点完成一次全振动，波正好前进一个波长的距离，常用单位为米(m)；频率
f：波动过程中，任一给定点在1秒钟内所通过的完整波的个数称为频率，常用单位为赫兹(Hz)；波速C：波动中，波在单位时间内所传播的距离称为波速，常用单位为米/秒（m/s）。
无损检测之涡流检测.
飞机紧固件孔壁裂纹的涡流无损检测
• 应用涡流无损检测技术检测飞机 金属结构紧固件时，如图１（ａ ）所示，首先要将紧固件拆下， 将大小与孔径相适应的高频探头 放入孔内，使探头在孔中旋转并 上、下移动扫描，测得孔壁裂纹 的信息。飞机结构大部分铆钉孔 、螺栓孔都可用这种方法检查。 但是，当板厚在１．５ｍｍ以下 时，由于边界效应的影响，检测 比较困难。原则上会根据被检孔 的大小制作探头，但实际应用中 ，不同孔径的孔太多，而且即使 是公称尺寸相同的孔径由于制造 的误差不一样，实际孔径也是有 差异的。
• 涡流检测技术的开发与应用是目前该技术应用领域中最热门的一个分支, 服 务对象也从传统的军事、航空航天、核能等部门, 向新的更广阔的领域扩展, 如电力、石油、天然气、冶金机械、化工、船舶、材料加工等。 涡流无损检测作为管道检测的重要手段之一, 可进行管道的役前和在役检测 ,越来越受到人们的重视, 如对大亚湾核电站和妈湾电站凝汽器铁管就采用了 涡流检测, 对各类缺陷具有较好的灵敏度;哈尔滨汽轮机有限责任公司韩书霞 等人采用智能全数字多频涡流检测仪对B 30 白铜管进行涡流探伤具有很高的可靠性。此外, 随着远场涡流技术、多频涡流 技术、三维涡流技术以及智能数字技术的不断开发与应用, 涡流检测的领域不 断扩大, 检测精度越来越高. 李同滨等对幻对汽轮机叶片进行人工缺陷的涡流 探伤试验, 进行可行性研究, 得到了肯定的结论, 为涡流检测技术拓宽了应用领 域。
无损检测技术中的涡流检测方法详解
无损检测技术中的涡流检测方法详解
涡流检测方法是无损检测技术中的一种重要方法，广泛应用于各个领域，如航空航天、石油化工、机械制造等。本文将详细介绍涡流检测方法的原理、应用场景以及优缺点。
涡流检测（Eddy current testing）是一种基于涡流感应原理的无损检测技术。它利用感应线圈产生的交流电磁场与被测试物体中存在的缺陷或材料变化相互作用，通过检测电磁场的变化来判断被测物体的质量和完整性。涡流检测方法可以检测许多不同类型的缺陷，如裂纹、气孔、金属中的杂质等。
涡流检测方法有很多应用场景。首先，它可以用于表面缺陷的检测。涡流检测方法可以检测出金属表面的裂纹、腐蚀、划痕等缺陷，对于保证产品质量和安全非常重要。其次，它可以用于导电材料的非破坏性探伤。例如，在航空航天领域中，涡流检测可以检测飞机发动机叶片、涡轮叶片等高温部件的裂纹情况。此外，涡流检测还可以用于金属材料中的疲劳损伤检测、焊接接头质量评估等方面。
涡流检测方法有很多优点。首先，它可以实现非接触检测，无需与被测物体直接接触，减少了对被测物体的损伤。其次，涡流检测方法可以高效地检测大面积的缺陷，节省了时间和人力成本。此外，涡流检测方法适用于各种导电材料，包括金属和合金，具有很高的适应性。最后，涡流检测方法对材料的电导率变化敏感，可以检测金属材料中的杂质和缺陷。
然而，涡流检测方法也有一些缺点。首先，它只能用于导电材料的检测，对于非导电材料无法应用。其次，涡流检测方法对于缺陷的探测深度有限，只能检测物体表面附近的缺陷。此外，涡流检测方法对于复杂形状的物体或小尺寸缺陷的检测具有一定的限制。因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择适合的检测方法。
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2 涡流检测仪器
涡流探伤仪的基本原理：信号发生器（振动器）产生交变电流供 给检测线圈，线圈产生交变磁场并在工件中感生涡流，涡流受到工 件性能的影响并反过来使线圈阻抗发生变化，然后通过信号检出电 路检出线圈阻抗的变化。 图3为管、棒、线材涡流检测仪器框图。
图4是以线圈的阻抗分析为基础的涡流检测仪器，也称为阻抗分 析仪。 比较图3和图4两类仪器，大部分电路是一致的。
（三）对比试件的准备 对比试件（或标准试件）作为调节仪器和判废标准的工 具，对试验结果影响很大，制作时应予以足够重视，如果 标准作了明确规定，严格按标准执行。 （四）平衡电路的调节 指在采用对比试件的无缺陷部位进行试验时，对平衡回 路的调节，使对无缺陷部位检测时，检测线圈的输出为零。 （五）灵敏度的选择 灵敏度的确定与检测要求及使用的仪器有关。一般根据 要求检测的缺陷大小，调节与之相适应的人工缺陷指示的 大小在指示仪表满刻度的50%～60%的位置。 （六）相位的确定 指采用同步检波进行相位分析的检测仪中移相器的相 位角。选择方法有两种：
3 涡流检测线圈（探头）
在涡流探伤中，是靠检测线圈来建立交变磁场，把能量 传递给被检导体；同时又通过涡流所建立的交变磁场来获 得被检导体中的质量信息。因此，检测线圈实际上一种换 能器。 检测线圈的形状，尺寸和技术参数对于最终检测结果是 至关重要的。在涡流探伤中，往往根据被检试件的形状、 尺寸、材质和质量要求等来选定检测线圈的种类，常用的 检测线圈有三类：穿过式线圈，插入式线圈和探头式线圈。 图5为穿过式线圈，它用来检测线材、棒材和管材，主 要用在在线检测。
远场涡流检测的特点： （1）采用内通过式线圈，检测线圈与激励线圈分开，且两者的距 离是所检测管道内径的二至三倍； （2）采用低频涡流技术能穿透管壁； （3）需要检测的不是线圈阻抗变化，通常是测量检测线圈的感应 电压与激励电流之间的相位差； （4）能以相同的灵敏度检测管壁内外表面的缺陷和管壁变薄情 况，不受集肤效应的影响； （5）检测信号与激励信号的相位差与管壁厚度近似成正比，“提 离效应”很小，探头的偏摆、倾斜对检测结果影响很小。 远场涡流检测技术的应用： 远场涡流检测仪器已经成功应用于石油化工厂、水煤气厂，炼油 厂和电厂等行业中的多种铁磁性和非铁磁性管道的探伤、分析和评 价。如：锅炉水冷壁管、热交换器管、地下管线和铸铁管道等的役 前和在役检测。
4 涡流检测工艺要点
4.1 试件表面的清理 4.2 探伤规范的选择 （一）线圈的选择 a 试件的形状和尺寸 b 线圈的参数 c 适合于被检缺陷 （二）频率的选择 a 集肤深度和检测灵敏度 b 检测因素的阻抗特性 第一 选择检测因素产生最大阻抗变化时的频率 第二 选择检测因素与其它干扰因素所引起的阻抗变 化之间有最大相位差时的频率（适用具有相位 分析功能的仪器）
涡流检测
Eddy Cຫໍສະໝຸດ Baidurrent Testing 简称 ET
1 涡流检测的原理
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， 它适用于导电材料。当把一块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。由于导体自身各种因素（如电 导率、磁导率、形状，尺寸和缺陷等）的变化，会导致涡流的变 化，利用这种现象判定导体性质，状态的检测方法，就称为涡流 检测。 电磁感应现象和涡流的产生见图1和图2。在图1中，使 线圈1和线圈2靠近，在线圈1中通过交流电，在线圈2中就会有感 应产生交流电。如果使用金属板代替线圈2，同样也可以使金属 板导体产生交流电，如图2。这种由交流磁场感生出来的电流就 涡流。 在图2中，试件中的涡流方法与给试件施加交流磁场线 圈的电流相反。由涡流所产生的交流磁场也产生交变磁力线，它 通过激励线圈时又感生出反作用电流。如果工件中涡流变化，这 个反作用电流更多资料：无损检测招聘网
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也变化。测定它的变化，就可以测得涡流的变化，从而得到试件 的信息。涡流的分布及其电流大小由线圈的形状和尺寸，试验频 率，导体的电导率，磁导率，形状和尺寸，导体与线圈间的距离 以及导体表面的缺陷所决定的。因此，根据检测到的试件中的涡 流，就可以取得关于试件材质，缺陷和形状尺寸等信息。 由于激励电流和反作用电流的相位会出现一定差异，这个相位 差随着试件的性质而改变，因此，常通过测量这相位的变化来检 测试件的有关信息。这个相位的变化与线圈阻抗的变化密切相关， 现在，大多数的涡流检测仪器都以阻抗分析法为基础，来鉴别各 种引起涡流变化的因素。 由于涡流具有集肤效应，因此涡流检测只能检测表面和近表面 的缺陷。 由于试件形状的不同、检测部位的不同，所以检测线圈的形状 与接近试件的方式也不尽相同。为了适应各种检测的需要，人们 设计了各种各样的检测线圈和涡流检测仪器。更多资料：无损检测 招聘网http://ndtcn.org 中国无损检测论坛bbs.ndtcn.org 中国焊接论坛 http://bbs.cnweld.org
a 把缺陷信号置于信噪比最大时的相位 b 选取能够区分并检测缺陷的种类和位置的相位角：这种 选择方法必须兼顾到缺陷的检测效果和不同种类、不同 位置缺陷的良好区分效果。（如在管子探伤时，内、外 表面裂纹位置的区分） （七）滤波器和抑制器的设定 4.3 探伤检测 当检测的准备工作就绪，检测条件确定后，便可以对试 件作正式检验，然后对试验结果进行分析、处理。 通常在下列两种情况下要求进行再试验： a 怀疑缺陷信号是否确由缺陷产生； b 在试验条件发生了改变，使检测灵敏度受到了影响。
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涡流检测的特点
1）适用于各种导电材料的试件探伤 ； 2）可以检出表面和近表面缺陷； 3）探测结果以电信号输出，容易实现自动化检测； 4）采用非接触式检测，检测速度快； 5）对形状复杂的试件很难应用； 6）不能直观显示缺陷形状和性质； 7）检测干扰因素较多，容易引起杂乱信号 ； 8）由于集肤效应，埋藏较深的缺陷无法检出； 9）不能用于不导电的材料。
图6为内插式线圈，是放在 管子内部进行检测的线圈， 专门用来检查厚壁管子内壁 或钻孔内壁的缺陷，也用来 检查成套设备中管子的质量， 比如热交换器管的在役检测。 图7为探头式线圈，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、方坯、棒材及大直径管材的表面扫描探伤，也适用于形状较为 复杂的机械零件的检测。由于其线圈体积小，磁场作用范围小，一 次检测范围和检测的缺陷都比较小。
6 远场涡流检测技术简介
远场涡流（RFEC. Remote Field Eddy Current）检测技 术是一种能穿透金属管壁的低频涡流检测技术。探 头通常为内插入式，由激励线圈和检测线圈组成， 检测线圈与激励线圈相距约两倍管内径的长度，激 励线圈通以低频交流电，检测线圈能拾取发自激励 线圈穿过管壁后又返回管内的涡流信号，从而有效 地检测金属管子的内、外壁缺陷和管壁的厚薄情况。 50年代末开始检测油井的套管，80年代中期，理论 逐步完善，一些先进的检测系统开发出来，并在核 反应堆压力管，石油及天然气输送管和城市煤气管 道的检测中得到实际应用。目前认为远场涡流检测 是管道在役检测最有前途的技术。