无损检测专业培训教材-ET涡流检测
涡流检测涡流检测基础知识无损检测课件.(1)
涡流检测涡流检测基础知识无损检测课件.一、教学内容二、教学目标1. 理解并掌握涡流检测的基本原理及其在实际工程中的应用。
2. 学会使用涡流检测设备，并能对检测结果进行正确分析。
3. 能够运用所学知识解决涡流检测中的一些实际问题。
三、教学难点与重点教学难点：涡流检测信号的解析。
教学重点：涡流检测的基本原理及其在实际工程中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：涡流检测仪、涡流检测传感器、演示用试件。
2. 学具：笔记本、教材、《涡流检测基础知识》课件。
五、教学过程1. 导入：通过展示一个实际工程中运用涡流检测发现缺陷的案例，引发学生对涡流检测的兴趣。
2. 理论讲解：详细讲解涡流检测的基本原理，让学生理解涡流检测的物理本质。
3. 实践操作：演示涡流检测仪器的使用方法，并指导学生进行实际操作。
4. 例题讲解：通过解析具体涡流检测信号的例子，让学生学会如何分析检测结果。
5. 随堂练习：让学生针对提供的试件进行涡流检测，并对检测结果进行分析。
六、板书设计1. 涡流检测基本原理2. 涡流检测设备与传感器3. 涡流检测信号解析4. 涡流检测在实际工程中的应用七、作业设计1. 作业题目：（1）简述涡流检测的基本原理。
（2）涡流检测设备由哪些部分组成？（3）如何对涡流检测信号进行解析？2. 答案：（1）涡流检测是利用交变磁场在导电试件中产生涡流，通过检测涡流的变化来发现缺陷的一种无损检测方法。
（2）涡流检测设备主要由涡流检测仪、传感器、试件和信号处理系统组成。
（3）对涡流检测信号进行解析时，需关注信号的幅值、相位和频率等参数的变化。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过实践操作，让学生对涡流检测有了更直观的认识，但部分学生对涡流检测信号解析仍存在困难，今后教学中需加强此方面的讲解。
2. 拓展延伸：鼓励学生查阅相关资料，了解涡流检测在航空、铁路、电力等领域的应用，提高学生的实际应用能力。
重点和难点解析1. 涡流检测信号的解析。
《无损检测》涡流检测课件
为；
Z Z0 R1 jL1
• 若次级线圈的 R2 Rr 0
• 则由式（3-17）得：
Z R1 jL1(1 K 2 )
K 2 M 2 /(L1L2 )
第3章 涡流检测技术
• 在 R2 Rr 从 变化为0的过程中，(或从0增至 )
视在阻抗Z在以视在电阻R为横坐标，视在电抗X为 纵坐标的阻抗平面图上变化，其轨迹近似为一半圆 (图3-7)，即所谓初级线圈阻抗平面图：
回路中所产生的为感生电流，回路中所产生的感应电动
势 Ei则等于所包围面积中的磁通量Φ随时间变化的负值，
Ei= -dΦ/dt
（3-6）
其负值表明闭合回路内感应电流所产生的磁场总是阻碍 产生感应电流的磁通的变化，即法拉第电磁感应定律。
其感应电动势： Ei= -N*dΦ/dt
（3-7）
第3章 涡流检测技术
rd 2
注意：
（3-19）
对于特定试件，特征频率既非试验频率的上限
也非下限，也不一定是应该采用的最佳试验频率， 它只是一个参考数或特征值，但它含有除缺陷外 棒材尺寸和材料性能的全部信息。
第3章 涡流检测技术
• 3.2 涡流检测基础知识 • 3.2.1 • 3.2.1.1 金属的导电性
欧姆定律：I=U/R R=ρ× L/S
（3-1） (3-2)
3.2.1.2 金属的磁特性
物质在外磁场作用下感生出磁场的物理过程称 为磁化。
RL S
第3章 涡流检测技术
• 物质磁性的大小可用磁导率μ表示，说明 了物质所感生出的磁场的强度B与强度为H 的外磁场的关系。即：
第3章 涡流检测技术
•
图3-6 藕合线圈互感电路
其中：Z = Z0 + Ze 称为初级线圈的视在阻抗。
ET-II级讲稿2
第一章通用知识中的无损检测专业基础知识(提纲)2. 涡流检测概述Eddy current testing——ET2.1 涡流检测原理（A）原理概括：电磁感应线圈，交流电——交变磁场——导体——涡流，涡流磁场——线圈的电压导体的缺陷、电磁和几何特性、与线圈的间距——涡流的强度和分布变化——线圈的电压变化2.2 涡流检测发展简史（C）百年前，电磁学的发展史1950a，福斯特开创涡流检测理论和探伤仪器1970a，我国大量应用现在，国外先进的仪器和成套设备。
国内，多频涡流仪器（厦门），探伤仪器和成套设备（北京上海等）2.3 涡流检测的应用范围2.3.1涡流检测的应用对象（A）1．电磁特性电导率——化学成分、硬度、应力、温度、热处理状态磁导率——热处理状态、化学成分、应力、温度等。
按牌号分选合金——分钢2．几何特性形状尺寸——棒材的直径、管材的壁厚、及薄板材的厚度3．间隙大小非金属膜层的厚度，转轴的振动和位移4．缺陷（综合影响）表层的不连续性缺陷——折叠、裂纹、凹坑、夹杂物等2.3.2 涡流检测的用途（A）表2.1冶金产品的检测工业装置的检测生产工艺的监测测量分选2.4 涡流检测的特点（A）优点：无需耦合剂速度快（非接触，电信号）高温下检测自动化规则形状、批量型材局限性： 导电材料 表层检测当量比较法（不能对缺陷的类型、形状、尺寸作出准确的定性定量判断） 敏感因素多，信号处理重要3. 涡流检测的物理基础3.1 金属的电磁特性3.1.1 金属的导电性能 ⑴ 金属中的电流（B ） 电流:I=q/t;直流电:(强度和方向)；交流电：(强度和方向随时间作周期性变化)（极性变化）；整流电 欧姆定律：I=V/R 电流密度: J(A/m 2)⑵ 金属的电阻及其导电性能描述（B ）电阻和电阻率，电阻率单位：Ω∙m ；电导率单位：1/Ω∙mSlR ρ= ρσ1=IACS （国际退火铜标准） 表3.1，表3.2⑶ 影响金属导电性能的因素（A ） 1) 温度；2) 合金成分:纯金属ρ较小，合金ρ变大；3) 强度、硬度和应力：（冷加工后，强度、硬度↗，导电性能↘；残余应力→导电性能变化） 4) 热处理状态：（冷热剧变热处理→ρ↗；冷加工后退火处理→ρ↘）3.1.2 金属的导磁性能 ⑴ 磁场与金属的磁化（B ）磁场强度H ，单位A/m ，工程上用奥斯特（Oe ）——与介质无关磁力线(切线方向→磁场方向)，(磁力线密→磁场较强，磁力线疏→磁场较弱) 磁感应强度B （磁通密度），单位T ，工程上用高斯（Gs ）——与介质有关B ＝μHμ－磁导率，μr 相对磁导率 μ＝μr ⋅μ0μ0－真空磁导率≈空气磁导率空气和有色金属，μr ≈1；铁磁材料μr>>1 表3.4 磁通量 φ＝BS⑵金属的磁特性（B）非铁磁性材料：顺磁质（μr>1），抗磁质（μr<1）——有色金属，奥氏体不锈钢铁磁性材料：黑色金属（铁,钴,镍及其合金），铁素体马氏体不锈钢图3.3 铁磁性金属的磁化特性曲线o-a-b-m 初始磁化曲线图3.4 磁滞回线；剩磁Br，矫顽力Hc磁性的显现（磁化）――磁畴规则排列磁性的消失（退磁）――磁畴紊乱分布磁性的变化――合金元素，冷热加工，居里点⑶影响金属导磁性能的因素（A）1）加工：（冷加工、淬火热处理、掺入微量元素→μr↘；退火处理→μr↗）2）温度：（分子热运动→磁性削弱；居里温度）3.2 电磁感应原理3.2.1 电磁感应的基本定律① 楞次定律（A ）闭合导电回路――回路内的磁通量变化――感应电流――电磁感应。
五大常规无损检测技术之一：涡流检测(ET)的原理和特点
（2）按检测线圈的结构分类： a）绝对方式：线圈由一只线圈组成。 b）差动方式：由两只反相连接的线圈组成。 c）自比较方式：多个线圈绕在一个骨架上。 d）标准比较方式：绕在两个骨架上，其中一个线圈中放入已经样品，另一个用 来进行实际检测。
（3）按检测线圈的电气连接分类： a）自感方式：检测线圈使用一个绕组，既起激励作用又起检测作用。 b）互感方式：激励绕组和检测绕组分开。 c）参数型式：线圈本身是电路的一个组成部分。
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。
涡流检测是五大常规无损检测技术之一，其他四种是：射线检测（Radiographic Testing）：射线照相法、超声检测（Ultrasonic Testing）：A 型显示的超声 波脉冲反射法、磁粉检测（Magnetic Particle Testing）、渗透检测 （Penetrant Testing）。
按照不同特征，可将涡流检测分为多种不同的方法： （1）按检测线圈的形式分类： a）外穿式：将被检试样放在线圈内进行检测，适用于管、棒、线材的外壁缺陷。 b）内穿式：放在管子内部进行检测，专门用来检查厚壁管子内壁或钻孔内壁的 缺陷。 c）探头式：放置在试样表面进行检测，不仅适用于形状简单的板材、棒材及大 直径管材的表面扫查检测，也适用于形状福州的机械零件的检测。
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。
无损检测技术涡流检测优质课件.
无损检测技术涡流检测优质课件.一、教学内容本节课我们将深入探讨《无损检测技术》教材第五章“涡流检测”部分的内容。
具体包括：涡流检测的原理、检测设备、检测过程以及在实际应用中的案例分析。
二、教学目标1. 理解并掌握涡流检测的基本原理及其在实际应用中的操作方法。
2. 学会分析涡流检测的优缺点，并能针对具体问题选择合适的检测方案。
3. 能够运用所学知识，对实际工程案例进行涡流检测的模拟操作。
三、教学难点与重点教学难点：涡流检测原理的理解，特别是对电磁感应和趋肤效应的掌握。
教学重点：涡流检测设备的选择、操作及应用案例分析。
四、教具与学具准备1. 教具：涡流检测仪、各种金属试块、PPT课件。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）展示涡流检测在工业生产中的应用案例，引发学生对涡流检测的兴趣。
2. 理论讲解（20分钟）详细讲解涡流检测的原理、设备及其操作过程。
3. 例题讲解（10分钟）通过具体案例，演示如何进行涡流检测的操作。
4. 随堂练习（10分钟）让学生针对给出的实际工程案例，进行涡流检测的模拟操作。
5. 互动环节（5分钟）学生提问，教师解答，共同讨论涡流检测在实际应用中遇到的问题及解决方法。
六、板书设计1. 涡流检测原理2. 涡流检测设备3. 涡流检测操作过程4. 案例分析七、作业设计1. 作业题目：（1）检测铝合金板材内部的裂纹。
（2）检测铁磁性材料表面缺陷。
2. 答案：（1）采用高频激励，穿透力较强的涡流检测仪。
（2）采用低频激励，灵敏度较高的涡流检测仪。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课是否成功引导学生理解涡流检测的原理，掌握操作方法，并能够针对实际问题进行案例分析。
2. 拓展延伸：鼓励学生课后查阅相关资料，了解涡流检测在航空航天、汽车制造等领域的应用案例，提高学生的实际操作能力。
重点和难点解析1. 涡流检测原理的理解，特别是电磁感应和趋肤效应。
2. 涡流检测设备的选择和操作。
3. 实际工程案例的涡流检测模拟操作。
涡流检测—涡流检测基本原理(无损检测课件)
第2节 涡流检测的基本原理
原理
原理：当载有交变电流的线圈接近被检工件时，材料表面与近 表面会感应出涡流，其大小、相位和流动轨迹与被检工件的电 磁特性和缺陷等因素有关，涡流产生的磁场作用会使线圈阻抗 发生变化，测定线圈阻抗即可获得被检工件物理、结构和冶金 状态等信息。
第2节 涡流检测的基本原理
2. 涡流检测的特点
➢ （1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ适用于各种导电材质的试件探伤。包括各种钢、钛、 镍、铝、铜及其合金。
➢ （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）由于采用非接触式检测，所以检测速度很快。 ➢ （5）不需接触工件也不用耦合介质，所以可以进行高温
在线检测。
2. 涡流检测的特点
➢ （6）形状复杂的试件很难应用。因此一般只用其检测管 材，板材等轧制型材。
➢ （7）不能显示出缺陷图形，因此无法从显示信号判断出 缺陷性质。
➢ （8）各种干扰检测的因素较多，容易引起杂乱信号。 ➢ （9）由于集肤效应，埋藏较深的缺陷无法检出 ➢ （10）不能用于不导电材料的检测。
无损检测技术涡流检测课件.
无损检测技术涡流检测课件.一、教学内容本节课我们将学习《无损检测技术》教材中第五章“涡流检测”部分。
详细内容包括涡流检测的基本原理、检测设备、检测程序、信号分析及其在实际工程中的应用。
二、教学目标1. 理解并掌握涡流检测的基本原理及方法。
2. 学会使用涡流检测设备，能够进行简单的涡流检测操作。
3. 能够分析涡流检测信号，判断材料缺陷。
三、教学难点与重点教学难点：涡流检测信号的分析和处理。
教学重点：涡流检测的基本原理、设备操作及信号分析。
四、教具与学具准备1. 教具：涡流检测仪、涡流检测演示装置、PPT课件。
2. 学具：笔记本、教材、笔。
五、教学过程1. 导入：通过展示实际工程中涡流检测的应用案例，引出涡流检测的重要性。
2. 理论讲解：（1）讲解涡流检测的基本原理。
（2）介绍涡流检测设备及其工作流程。
3. 实践操作：（1）演示涡流检测仪的操作方法。
（2）学生分组操作，体验涡流检测过程。
4. 例题讲解：讲解涡流检测信号分析的实例。
5. 随堂练习：分析给定涡流检测信号的缺陷类型。
六、板书设计1. 涡流检测基本原理2. 涡流检测设备及其操作3. 涡流检测信号分析七、作业设计答案：缺陷类型为裂纹。
2. 作业题目：简述涡流检测的基本原理及其在实际工程中的应用。
答案：涡流检测的基本原理是利用电磁感应原理，通过检测涡流的变化来判断材料缺陷。
在实际工程中，涡流检测广泛应用于金属管道、飞机叶片、汽车零件等领域的缺陷检测。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对涡流检测基本原理的理解程度，以及实践操作的熟练程度。
2. 拓展延伸：研究涡流检测技术在其他领域的应用，如航空航天、核工业等。
了解新型涡流检测技术的发展趋势。
重点和难点解析1. 涡流检测基本原理的理解。
2. 涡流检测设备的操作方法。
3. 涡流检测信号的分析和处理。
一、涡流检测基本原理的理解涡流检测是基于法拉第电磁感应原理的一种无损检测方法。
当交变磁场穿过导体时，会在导体内部产生涡流。
2024年无损检测技术涡流检测课件.
2024年无损检测技术涡流检测课件.一、教学内容本节课我们将学习《无损检测技术》教材的第四章“涡流检测”。
具体内容包括：涡流检测的原理、设备、操作步骤，以及在实际工程中的应用案例分析。
二、教学目标1. 理解并掌握涡流检测的基本原理及其在实际工程中的应用。
2. 学会使用涡流检测设备，并能够独立进行操作。
3. 能够分析并解决涡流检测过程中遇到的问题。
三、教学难点与重点教学难点：涡流检测设备的使用方法及操作步骤。
教学重点：涡流检测原理及其在实际工程中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：涡流检测设备一套，多媒体教学设备。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）利用多媒体设备展示涡流检测在工业生产中的应用案例，引导学生思考涡流检测在实际工程中的重要性。
2. 理论讲解（15分钟）详细讲解涡流检测的原理、设备及其操作步骤，使学生对其有全面了解。
3. 例题讲解（15分钟）通过具体例题，讲解涡流检测在实际工程中的应用，引导学生掌握涡流检测的操作方法。
4. 随堂练习（10分钟）分组进行随堂练习，让学生亲自动手操作涡流检测设备，加深对知识的理解。
5. 课堂小结（5分钟）六、板书设计1. 涡流检测原理2. 涡流检测设备及其操作步骤3. 涡流检测在实际工程中的应用案例分析七、作业设计1. 作业题目：请简述涡流检测的原理，并分析涡流检测在实际工程中的应用。
2. 答案要点：涡流检测原理、设备、操作步骤、应用案例。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：鼓励学生深入了解涡流检测技术的发展趋势及其在其他领域的应用，提高学生的综合素养。
重点和难点解析1. 教学难点与重点的确定2. 教具与学具的准备3. 教学过程中的实践情景引入、例题讲解和随堂练习4. 板书设计5. 作业设计6. 课后反思及拓展延伸一、教学难点与重点的确定（1）涡流检测设备的使用方法及操作步骤是教学难点，因为这涉及到实践操作，学生需要熟悉设备的结构、功能及操作流程。
涡流检测课件
涡流检测课件一、教学内容本节课我们将学习《涡流检测》的相关知识。
该内容属于《无损检测技术》教材的第五章，详细内容包括涡流检测的原理、检测设备、检测过程以及应用领域。
重点分析涡流检测在实际工程中的应用实例。
二、教学目标1. 掌握涡流检测的基本原理及其在无损检测中的应用。
2. 学会使用涡流检测设备，并了解其操作注意事项。
3. 能够分析涡流检测的优缺点，并将其应用于实际工程中。
三、教学难点与重点教学难点：涡流检测原理的理解，检测设备的使用。
教学重点：涡流检测的应用领域及操作注意事项。
四、教具与学具准备1. 教具：涡流检测设备一套，PPT课件。
2. 学具：笔记本、教材、笔。
五、教学过程1. 导入：通过展示一个实际工程中涡流检测的应用案例，引发学生对涡流检测的兴趣，进而引入本节课的内容。
2. 原理讲解：详细讲解涡流检测的基本原理，结合PPT课件，使学生理解涡流检测的原理。
3. 设备介绍：介绍涡流检测设备的组成、功能及操作注意事项。
4. 实践操作：现场演示涡流检测设备的操作过程，并指导学生进行实际操作。
5. 例题讲解：讲解涡流检测在实际工程中的应用实例，使学生学会分析问题、解决问题。
6. 随堂练习：布置一些有关涡流检测的练习题，巩固所学知识。
六、板书设计1. 涡流检测原理2. 涡流检测设备3. 涡流检测操作流程4. 涡流检测应用实例七、作业设计1. 作业题目：分析涡流检测在某一工程领域的应用，阐述其优点及局限性。
2. 答案要点：（1）应用领域：航空航天、汽车制造、电力系统等。
（2）优点：无需耦合剂，检测速度快，易于实现自动化。
（3）局限性：对材料导电性有一定要求，检测深度有限。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课通过实际案例导入、原理讲解、设备演示等环节，使学生掌握了涡流检测的基本知识。
但在教学过程中，要注意关注学生的学习反馈，及时调整教学节奏。
2. 拓展延伸：引导学生了解其他无损检测方法，如超声波检测、射线检测等，以便在实际工程中能够灵活运用各种检测技术。
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）。
由上述定义可得：C=λ f ，即波长与波速成正比，与频率成反比；当频率一定时，波速愈大，波长就愈长；当波速一定时，频率愈低，波长就愈长。
次声波、声波和超声波都是在弹性介质中传播的机械波，在同一介质中的传播速度相同。
《涡流检测》课件
《涡流检测》课件一、教学内容本节课的教学内容来自于《无损检测》一书的第五章，主要讲述涡流检测的原理、设备和应用。
具体内容包括：涡流检测的基本原理、涡流检测的设备组成、涡流检测的适用范围和限制、以及涡流检测在实际工程中的应用案例。
二、教学目标1. 让学生了解涡流检测的基本原理，理解涡流检测的设备组成和工作方式。
2. 通过实例分析，使学生掌握涡流检测在实际工程中的应用。
3. 培养学生对涡流检测技术的兴趣，激发学生对无损检测领域的研究热情。
三、教学难点与重点1. 涡流检测的基本原理。
2. 涡流检测设备的组成和工作方式。
3. 涡流检测在实际工程中的应用。
四、教具与学具准备1. PPT课件。
2. 涡流检测设备实物图。
3. 涡流检测实例视频。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过涡流检测设备实物图，让学生了解涡流检测在实际工程中的应用。
2. 涡流检测原理讲解：讲解涡流检测的基本原理，包括涡流的产生、发展和消失过程。
3. 涡流检测设备组成：介绍涡流检测设备的组成，包括发射器、接收器、探头等。
4. 涡流检测工作方式：讲解涡流检测的工作方式，包括断线检测、裂纹检测、材料识别等。
5. 实例分析：通过涡流检测实例视频，分析涡流检测在实际工程中的应用。
6. 随堂练习：让学生结合实例，分析涡流检测的适用范围和限制。
7. 板书设计：涡流检测原理、设备组成、应用案例。
8. 作业设计：题目1：涡流检测的基本原理是什么？答案：涡流检测的基本原理是利用交变磁场在导体中产生的涡流效应，对导体进行无损检测。
题目2：涡流检测设备主要由哪些部分组成？答案：涡流检测设备主要由发射器、接收器、探头等部分组成。
题目3：涡流检测在实际工程中有什么应用？答案：涡流检测在实际工程中可以用于断线检测、裂纹检测、材料识别等。
六、课后反思及拓展延伸1. 反思本节课的教学效果，看是否达到了教学目标。
2. 探讨涡流检测在其他领域的应用，激发学生的研究热情。
3. 搜集更多关于涡流检测的最新研究成果，下一节课与学生分享。
无损检测课件-涡流检测ET应用
案例二：复合材料检测
要点一
总结词
涡流检测在复合材料检测中具有非接触、无损、快速等优 点，能够检测出复合材料的层厚和内部缺陷。
要点二
详细描述
复合材料是由两种或两种以上材料组成的新型材料，具有 高强度、轻质、耐腐蚀等优点。然而，复合材料的层厚和 内部缺陷对材料的性能有很大的影响。涡流检测在复合材 料检测中具有非接触、无损、快速等优点，能够检测出复 合材料的层厚和内部缺陷，为复合材料的生产和应用提供 了可靠的检测手段。
01
金属材料检测
涡流检测广泛应用于金属材料和 制品的表面和内部缺陷检测，如 不锈钢、铜、铝等。
02
03
04
食品工业
涡流检测可用于食品工业中的金 属异物检测，确保食品安全。
02
涡流检测ET技术原理
电磁感应原理
涡流检测基于电磁感应原理，当导体置于交 变磁场中时，导体内部将产生感应电流，即 涡流。
涡流的分布和强度取决于导体的材料、导电 性能、磁导率以及磁场强度和频率等因素。
03
涡流检测ET设备与器材
检测设备的选择
设备类型
根据检测需求选择不同类型的涡流检测设备，如 便携式、在线式、旋转式等。
设备性能
考虑设备的检测速度、精度、可靠性以及可重复 性等性能指标。
设备兼容性
确保所选设备与被检测材料和工件尺寸相匹配， 能够适应不同的检测环境。
探头的选择与使用
探头类型01Fra bibliotek根据被检测材料和工件的特性选择合适的探头类型，如单频、
技术应用前景
航空航天领域
涡流检测技术可用于检测航空航天器的高温合金、复合材料等材 料的缺陷和损伤。
无损检测概论 第7章 涡流检测
涡流透入导体的距离称为透入深度，定义涡流 密度衰减到其表面值的1/e（36.8％）时的深度为 标准透入深度（渗透深度），也称为集肤深度：
涡流检测原理
由于被检工件表面以下3δ处的涡流密度仅为其表 面密度的5％，因此，通常将3δ作为实际涡流探 伤能够达到的极限深度。
5
7.1涡流检测原理
材料的导电性
互回感路是涡1流中检电测流中的产基生本的现象磁也场是切涡流割产回生路的根2源而。在回路2中产生电流， 此通感以交生变电电流流的将线产圈生作为磁检场测即探头感安生装磁到涡场流将探与测器一的次话磁，则场上相述互的回作路用1便。是在涡 流互当探相探测头邻器接，近近线的一圈导某L1电便点体是P如探的铝头的磁。表而场面检是时测，电对此象流交即i变1某和磁导场电电将板流在材i就2共是同回路作2用。 的结果。
涡流及其性质
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7.1涡流检测原理
将通有交流电的线圈置于待测的金属板上，这时线圈内 及其附近将产生交变磁场，使试件中产生呈涡旋状的感 应交变电流，称为涡流。涡流的分布和大小，除与线圈 的形状和尺寸、交流电流的大小和频率等有关外，还取 决于试件的电导率、磁导率、形状和尺寸、与线圈的距 离以及表面有无裂纹缺陷等。因而，在保持其他因素相 对不变的条件下，用一探测线圈测量涡流所引起的磁场 变化，可推知试件中涡流的大小和相位变化，进而获得 有关电导率、缺陷、材质状况和其他物理量(如形状、尺 寸等)的变化或缺陷存在等信息。
感应深度取决于励磁电流频率、检测对象的电导率 和磁导率三个因素。其随着频率、电导率及磁导率的 增加而减小。
标准感应深度δ规定为：涡流电流密度减少到表面涡 流密度的1/e即37％的深度。2 δ处的电流密度降低 到表面涡流密度的13.5％，而3δ处降低到了5％。
无损检测技术-涡流检测讲解
测厚仪：根据试件厚度对线圈阻抗的影响来
测定试件的厚度。
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按使用(shǐyòng)方式分
按涡流检测仪使用方式(fāngshì)不同分为手动 和自动两种。
手动涡流仪：操作者手持探头沿试件表面进 行扫查，通过仪器示波管显示的图形或仪表 指示来判别试件表面的缺陷情况。这种仪器 适用范围广，但检测效率低。
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趋肤效应(qū fū xiào yīnɡ)
直流电通过圆柱导体时，导体横截面 (jiémiàn)上的电流密度基本上均匀的。但 当交流电通过圆柱导体时，横截面 (jiémiàn)上的电流密度不再是均匀的了， 而是导体表面电流密度大，中心电流密度 小，这种现象称为趋肤效应。
即：当交变电流通过导体时，分布在导体 横截面(jiémiàn)上的电流密度是不均匀的， 表层电流密度最大，越靠近截面(jiémiàn) 的中心电流密度越小。这一现象即所谓交 变电流分布的趋肤效应。
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6、显示器：用指针式电表、数码管、 示波管等来显示经过(jīngguò)放大 和消除干扰后的检测信号。
7、电源：为仪器各电路提供所需电压。 小型仪器，可用干电池或蓄电池作 电源，大型仪器常用交流电源。 back
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涡流检测仪的工作(gōngzuò)原 理
振荡器产生各种频率的振荡电流通 过检测线圈产生交变磁场在试件中 产生感生涡流，当试件存在缺陷或 物性变化时，线圈电压发生变化， 通过信号输出电路将线圈电压变化 量输入放大器放大，经信号处理器 消除各种干扰信号，最后(zuìhòu)将 有用信号输入显示器显示检测结果。
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涡流(wōliú)
当导电(dǎodiàn)体靠近变化着的磁 场或导体作切割磁力线运动时，由 电磁感应定律可知，导电(dǎodiàn) 体内必然会感生出呈涡状流动的电 流，即所谓涡流。
涡流检验教材总结-ET
涡流检验教材总结➢涡流检测基础：电磁感应原理➢涡流检测优点1.不接触、不需要耦合，所以检测速度快2.表面及近表面缺陷，有很高的灵敏度3.可在高温状态下进行检测4.能测量金属覆盖层和非金属涂层的厚度5.可以检验能感生涡流的非金属材料（石墨）6.可以对检测结果进行数字化处理➢涡流检测缺点1.检测对象必须是导电材料，只能检测金属表面缺陷，不适用检测金属深层的内部缺陷2.检验深度与表面缺陷检验灵敏度互相矛盾3.信息是整个圆环上影响因素的累计结果，对缺陷的具体位置无法判定4.旋转探头可以准确的探出缺陷位置，灵敏度和分辨率很高，检测区域狭小，检验速度慢➢根据物质的导电性可将物质分为：导体、绝缘体、半导体，导体和绝缘体不是绝对的，在一定的条件下可以相互转化➢金属是由热振动的正离子和无规则运动的自由电子组成，自由电子在电场的作用下会作定向移动，形成电流，从而金属等材料会导电（导电的物理本质）➢电流、电阻、电阻率、电导率➢电阻率越小、电导率越大，材料的导电性越好➢影响金属导电性的主要因素➢物质的磁性➢物体本身内部电子的自旋磁矩和轨道磁矩和为零，所以对外不显磁性➢磁畴：在铁磁物质的内部，分成了许多小的区域。
所有小区域的磁矩叠加起来仍然为零，即总磁矩为零➢自发磁化：由于物质内部自身的能量，使任一小区域的所有原子磁矩都按一定规则排列起来的现象➢铁磁性材料的磁导率（物体导磁的能力，单位：H/m，亨/米），会受到机械加工、热处理的影响➢磁化曲线：表征的是铁磁性物质在外磁场的作用下所具有的磁化规律，技术磁化曲线➢磁化强度及磁感应强度➢居里点：强磁性和顺磁性转变的温度，铁磁性材料使用温度的最高界限，铁磁性材料在居里温度以上进行涡流检测时，可视为非铁磁性材料➢矫顽力：为了使剩磁Br降到0时，必须加上与原磁场相反的磁场强度H，用Hc表示，矫顽力随形变的增大而增大➢磁滞现象：试样经历了磁化、退磁、反向磁化、正向磁化循环过程，B的变化落后于H 的变化，是铁磁性材料磁化所特有的现象➢饱和磁化强度Ms随温度的升高而下降➢铁的饱和磁感应强度和矫顽力随温度的上升而下降➢范性形变（作用力撤销，不在发生弹性变形）晶体中产生大量的缺陷和内应力，使磁导率显著下降，而且形变量越大，下降得越多➢铁素体晶粒越细，磁导率越小，矫顽力越大（晶粒小、晶界多，晶界是妨碍磁化的一个因素）➢纯度高、晶界少、应力小，μ大、H c小➢合金的磁特性（镍特别）➢正弦交流电的正弦量三要素：幅值、角频率、初相位➢同频率正弦量之间的相位关系：任意相位差、同向、正交（π/2）、反向（π）➢交流电的平均值（0.637幅值）：指一个周期内电流绝对值得平均值➢交流电的有效值（0.707幅值）：在相同电阻上分别通以直流电流与交流电流，经过一个交流周期的时间，如果他们在电阻上所损失的电能相等的话，则把该直流电流的大小作为交流电流的有效值，工程上一般所说的电流电压都指的是有效值➢自感：自感系数L，仅与线圈尺寸、匝数、几何形状、线圈中的媒质的分布有关，而与通过线圈的电流无关➢互感：互感系数M➢耦合程度:➢涡流检测的基本原理①载有交流电的检测线圈靠近试件→②激励线圈作用→③试件产生涡流→④涡流大小、相位、流动形式受到试件导电性能影响→⑤涡流会形成一个磁场→⑥磁场会使检测线圈的阻抗发生变化→⑦通过测定检测线圈的阻抗变化→⑧判断试件的应能及缺陷➢集肤效应：感应电流在导线截面分布不均匀，表面的电流密度较大，越往中心越小，按负指数规律衰减，尤其是当频率较高时，电流几乎在导线表面附近的薄层流动➢集肤深度：涡流密度衰减到其表面值1/e(37%)时的透入深度称为标准透入深度➢标准透入深度：➢频率越高、导电性越好、导磁性越好的材料，集肤效应越显著➢工程中，通常定义2.6倍的标准透入深度为涡流的有效透入深度➢归一化后的阻抗平面图特点1.它消除了一次线圈电阻和电感的影响，具有通用性2.阻抗图的曲线以一系列影响阻抗因素（电导率、磁导率）作参量3.阻抗图形定量的表示出各影响因素的效应大小和方向，为涡流检测时选择检验的方法和条件，为减少各种效应的干扰提供了参考依据4.对于各种类型的工件和检测线圈，有各自对应的阻抗图➢有效磁导率μeff：用一个恒定的磁场H0和一个变化的磁导率代替了实际上变化着的磁场H z和恒定的磁导率μ，这个变化的磁导率被称为有效磁导率➢有效磁导率不是一个常量，而是一个与激励频率f、导体半径r、电导率σ、磁导率μ有关的复变量➢特征频率f g：把有效磁导率表达式中贝塞尔函数的虚宗量的模为1时对应的频率定义为特征频率，是工件上的固有特性，取决于工件自身的电磁特性、几何尺寸➢特征频率：➢有效磁导率μeff是一个完全取决于f/f g的大小的参数➢涡流试验的相似律：对于两个不同的试件，只要各对应的频率比f/f g相同，则有效磁导率、涡流密度、磁场强度的几何分布均相同➢填充系数η：（d/D）2，结果＜1，越接近1越好，一般要求＞0,7➢含圆柱体穿过式线圈的阻抗分析（1-η+ημrμeff）1.电导率σ：电导率对阻抗的影响主要反映在有效磁导率μeff内，切线方向2.磁导率μ：对与非铁磁性材料没影响，对于铁磁性材料的影响是双重的，弦向曲线方向3.试件的几何尺寸：与磁导率一样影响也是双重的，反映在阻抗图上的半径效应也是弦向方向（非铁磁性材料μeff降低，铁磁性材料μeff增加），要区分磁导率的影响很困难4.缺陷：效应介于电导率和半径效应之间5.试验频率f：试验频率对阻抗的影响表现在μeff上，效应方向与电导率σ一致➢实际涡流检测中，频率比f/f g=5~150的范围内具有实用意义➢含导电管材的穿过式线圈的阻抗分析一、薄壁管1.管材自身的性质对阻抗产生影响的主要因素有：磁导率μ、电导率σ、管材的外径d o、管材的内径d i、管材的壁厚W、内外表面缺陷、管材偏心度、试验频率2.使用外通过式线圈对非铁磁性的薄壁管进行涡流试验时，影响涡流分部的最重要因素是壁厚3.内壁裂纹引起的阻抗变化效果与外径不变而内径改变引起的效果相同（外壁裂纹也一样）4.测量裂纹、壁厚、合金成分时，试验频率的范围选取f/f g=0.4~2.4二、厚壁管1.壁厚不同，使用的频率不同2.频率不同，相同深度的裂纹相位角有差别。
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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。
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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。
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 中国无损检测论坛 中国焊接论坛
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rent 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
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）
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。
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。
（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：
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。
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。