无损检测技术-涡流检测
现代无损检测技术第5章：涡流检测技术
12×2—103—4—5—6—2×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/fg 的有效磁导率μeff的值表中：f为涡流检测的激励频率，也称之为工作频率，fg 为特征频率。
f/fg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，使θ2＝90º，那么，干扰信号的输出为零，而总的信号输出(OC＝OAcosθ1仅与缺陷信号有关，消除了不平衡电桥法工作原理在涡流检测中用作参考标准的人工缺陷的种类和形状检测线圈的阻抗特性表面探头以50Hz的频率检测厚铝板缺陷绝对式探头检测阻抗图b)差动式探头检测阻抗图1、2－裂纹3－表层下洞穴时处理，并将结果在CRT上进行实时显示。
涡流检测—涡流检测技术(无损检测课件)
检测线圈的分类
穿过式线圈 检测管材、棒材和线材，用于在线检测
探头式线圈 放在板材、钢锭、棒、管、坯等表面上用，尤其适用于局部检
测，通常线圈中装入磁芯，用来提高检测灵敏度，用于在役检测 内插式线图
管内壁、钻孔。用于材质和加工工艺检查
第3节 涡流检测的基本原理
4. 设备器材
一般的涡流检测仪主要由振荡器、探头、信号输出电 路、放大器、信号处理器、显示器、电源等部分组成
第3节 涡流检测的基本原理
5. 检测技术
缺陷检测即通常所说的涡流探伤。主要影响因素包括工作 频率、电导率、磁导率、边缘效应、提离效应等。
➢ 工作频率是由被检测对象的厚度、所期望的透入深度、要 求达到的灵敏度或分辨率以及其他检测目的所决定的。检 测频率的选择往往是上述因素的一种折衷。在满足检测深 度要求的前提下，检测频率应选的尽可能高，以得到较高 的检测灵敏度。
5. 检测技术
➢ 边缘效应：当检测线圈扫查至接近零件边缘或其上面的孔 洞、台阶时，涡流的流动路径就会发生畸变。这种由于被 检测部位形状突变引起涡流相应变化的现象称为边缘效应。 边缘效应作用范围的大小与被检测材料的导电性、磁导性、
检测线圈的尺寸、结构有关。
5. 检测技术
➢ 提离效应：针对放置式线圈而言，是指随着检测线圈离开 被检测对象表面距离的变化而感应到涡流反作用发生改变 的现象，对于外通式和内穿式线圈而言，表现为棒材外径 和管材内径或外径相对于检测线圈直径的变化而产生的涡 流响应变化的现象。
4. 设备器材
检测仪器的基本组成和原理： 激励单元的信号发生器产生交变电流供给检测线 圈，放大单元将检测线圈拾取的电压信号放大并 传送给处理单元，处理单元抑制或消除干扰信号， 提取有用信号，最终显示单元给出检测结果。
如何利用无损检测技术进行涡流检测
如何利用无损检测技术进行涡流检测无损检测技术是一种在不破坏被检测对象的情况下进行材料或构件缺陷检测的技术。
涡流检测作为无损检测技术的一种，主要用于对导电材料进行缺陷检测。
本文将介绍如何利用无损检测技术进行涡流检测，并探讨其在工业领域的应用。
涡流检测技术利用高频交流电场在导电材料中产生涡流，并通过检测涡流产生的电磁信号来判断材料中是否存在缺陷。
下面将介绍如何利用无损检测技术进行涡流检测的步骤和方法。
首先，在进行涡流检测之前，需要准备一台涡流检测设备和一个适合的探头。
涡流检测设备通常由交流电源、发生器、检测探头和信号处理器组成。
根据被检测材料的特点和需要检测的缺陷类型，选择合适的探头和检测参数。
然后，在进行涡流检测之前，需要对被检测材料进行表面处理。
通常情况下，被检测材料的表面应该光滑、干净，并且去除掉可能影响检测结果的腐蚀物、油脂等物质。
接下来，将准备好的探头放置在被检测材料的表面，并将涡流检测设备与探头连接。
设备启动后，交流电源产生的交流电场会在探头的激励下在被检测材料中产生涡流。
被检测材料表面的涡流在遇到缺陷时会产生电磁信号，通过探头收集并传输给信号处理器进行分析。
最后，通过信号处理器对收集到的电磁信号进行分析和判断。
根据信号的幅值、相位、频率等特征参数，可以判断材料中是否存在缺陷。
常见的缺陷类型包括裂纹、腐蚀、疲劳等。
无损检测技术的涡流检测方法具有许多优点。
首先，与传统的破坏性检测方法相比，涡流检测无需对被检测材料进行损坏，大大减少了材料的浪费和成本。
其次，涡流检测方法对不同缺陷类型有着较高的灵敏度和准确性，可以检测到微小缺陷，并且能够对缺陷进行三维成像。
此外，涡流检测方法响应速度快，适用于自动化生产线上的实时监测。
利用无损检测技术进行涡流检测在工业领域有着广泛的应用。
首先，涡流检测方法可用于航空航天、汽车、船舶等交通工具的结构检测。
在航空航天领域，涡流检测方法可以用来检测飞机发动机制成材料中的裂纹、腐蚀等缺陷，确保飞行的安全性。
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。
涡流检测方法具有以下优点：1. 非接触性：涡流检测不需要直接接触被测物体，因此不会对被测材料造成损伤或影响其性能。
2. 高灵敏度：涡流检测可以检测到微小尺寸的缺陷，对于裂纹等细小缺陷具有很高的灵敏度。
3. 适用范围广：涡流检测方法适用于多种材料，如金属、合金、陶瓷等。
同时，它可以应用于不同形状和尺寸的材料和构件。
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。
2．ISO 18564-2: 无损检测-涡流检测-第2部分：设备：该标准规定了涡流检测设备的性能要求和测试方法，包括电磁线圈的设计、制造和测试要求等。
3．ISO 18564-3: 无损检测-涡流检测-第3部分：人员：该标准规定了从事涡流检测工作的人员要求，包括培训、资格认证、技能要求等方面。
《涡流检测》课件
涡流检测的应用领域
金属材料检测
涡流检测广泛应用于金属材料的检测，如钢铁、铜、铝等，可检 测表面和近表面的缺陷、裂纹、夹杂物等。
非导电材料检测
对于非导电材料，如玻璃、陶瓷等，涡流检测同样适用，可检测表 面和内部的裂纹、气孔等。
复合材料检测
涡流检测在复合材料检测中也有广泛应用，可检测复合材料的层间 缺陷、脱粘等。
电磁感应基础
电磁感应原理
01
当导体在磁场中作相对运动时，会在导体中产生电动势或电流
的现象。
法拉第电磁感应定律
02
当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电流
。
楞次定律
03
感应电流的方向总是阻碍引起它的磁通量的变化。
涡流的产生与性质
涡流的产生
当动，形成电涡流 。
VS
详细描述
复合材料检测案例中，涡流检测技术被广 泛应用于复合材料的无损检测。涡流检测 可以快速检测出复合材料中的界面脱粘、 分层等缺陷，且对缺陷的定位和定量精度 较高。同时，案例也分析了涡流检测在复 合材料无损检测中的局限性，如对某些特 定类型的复合材料可能不适用等。
05 涡流检测的未来发展与挑 战
详细描述
管道检测案例中，涡流检测技术被广泛应用于石油、化工、电力等行业的管道无损检测。通过涡流检测，可以快 速检测出管道内部的裂纹、腐蚀等缺陷，提高检测效率，降低维护成本。同时，案例也分析了涡流检测在管道检 测中的局限性，如对非金属材料不敏感等。
金属板材检测案例
总结词
金属板材检测案例展示了涡流检测在金属板材无损检测中的应用，通过案例分析，了解涡流检测在金 属板材检测中的优缺点。
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THANKS
涡流检测的优缺点
无损检测 第三章涡流检测
3.3
1． 涡流检测装置
涡流检测装置包括检测线圈、检测仪器和辅助装置，另外 还配有标准试样和对比试样。检测线圈前面已经介绍过了， 下 面简要介绍其他部分。
频率为涡流检测的特征频率。其表达式为
1
fg 2π r2
（3-5）
对于非磁性材料，
圆柱导体的直径 。
1 ，可得特征频率
fg
506606
d2
，d为
f kr
fg
μeff与f/fg的关系曲线
3）
有效磁导率μeff是一个完全取决于频率比f/fg大小的参数， 而μeff的大小又决定了试件内涡流和磁场强度的分布。因此， 试件内涡流和磁场的分布是随f/fg的变化而变化的。
① 薄壁管件。 对非铁磁性材料的薄壁管件，特征频率为
fg
506606
r di
（3-7）
式中：di为管件内径；δ为管件壁厚。管件的填充系数η=(da/dc)2， 其中，da为管件外径，dc为线圈内径。
② 厚壁管件。厚壁管穿过式线圈的阻抗曲线位于圆柱体和 薄壁管两者的曲线之间。
（2） 导电管件的内通式线圈。将线圈插入并通过被检管 材(或管道)内部进行检测的线圈为内通式线圈。
在线圈2和在线圈1中产生的感应电动势在两线圈形状大小匝数相对位置及周围磁介质给定的情况下可给出线圈和线圈的自感系数2112为两个线圈的互感系数32涡流检测的阻抗分析法线圈耦合电路检测线圈的阻抗设通以交变电流的检测线圈初级线圈的自身阻抗为z31当初级线圈与次级线圈被检对象相互耦合时由于互感的作用闭合的次级线圈中会产生感应电流而这个电流反过来又会影响初级线圈中的电压和电流
2.检测线圈不必与被检材料或工件紧密接触，不需耦 合剂，检测过程不影响被检材料的性能；
如何使用无损检测技术进行涡流检测
如何使用无损检测技术进行涡流检测涡流检测是一种非破坏性检测技术，常用于检测金属零件中的缺陷和表面裂纹。
该技术基于一个简单的物理原理：当交流电通过导体时，会在导体内产生一个涡流，这些涡流会对导体的电阻和磁场产生影响。
通过检测这些影响，可以确定导体中存在的缺陷和裂纹。
无损涡流检测可用于各种金属材料和成形工艺的检测。
它广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备、管道工程等领域。
接下来，我将介绍如何使用无损涡流检测技术进行涡流检测。
首先，准备好涡流检测仪器和设备。
这包括涡流探头、信号发生器、检测仪和显示装置。
涡流探头是最重要的仪器之一，它通过发出电磁信号并接收反馈信号来检测材料中的涡流。
在进行涡流检测之前，需要对待测材料进行必要的准备。
首先，清洁待测表面以去除杂质和污垢，以保证检测的准确性。
然后，对待测区域涂上导电液体或涡流耦合剂，以增加电流的导电性。
这样可以确保电流在待测区域内流动，以便产生涡流。
接下来，选择合适的涡流探头和频率。
涡流探头的选择应根据待测物体的大小和形状进行，以确保最佳的信号质量。
频率的选择取决于待测物体的厚度和目标缺陷的大小。
一般来说，较高的频率可以检测到较小的缺陷，而较低的频率则适用于较大的缺陷。
在涡流检测过程中，将涡流探头放置在待测表面上，并将信号发生器与涡流探头连接。
信号发生器将生成交流电信号，通过涡流探头传递到待测物体上。
待测物体中的涡流将改变导体的电阻和磁场分布，导致涡流探头接收到反馈信号。
检测仪器将处理和分析涡流探头接收到的反馈信号，并将结果显示在显示装置上。
通过观察显示装置上的图像和数据，操作人员可以判断待测物体中是否存在缺陷或裂纹。
这些结果可以帮助制定后续的维修或替换计划，以确保待测物体的安全运行。
需要注意的是，使用涡流检测技术时应遵守相应的安全操作规程。
由于涡流探头和信号发生器产生的电流可能对人体造成危害，使用者必须配戴适当的个人防护设备。
此外，操作人员还需要接受专业的培训和指导，以确保正确操作检测设备并正确解读结果。
涡流无损检测技术的原理与应用
涡流无损检测技术的原理与应用涡流无损检测技术是一种利用涡流感应原理进行材料表面缺陷检测的方法。
该技术广泛应用于金属材料的质量控制和缺陷检测领域。
本文将介绍涡流无损检测技术的原理和应用，以及其在不同行业的实际应用案例。
涡流无损检测的原理是基于法拉第电磁感应定律和西班牙科学家费曼尼尼发现的旋涡电流效应。
当交流电流通过导体时，会产生一个旋涡状的电流，这种电流称为涡流。
涡流会在导体内部产生磁场，进而产生一个反作用磁场，这个反作用磁场会影响交流电磁感应。
当涡流与缺陷相遇时，会改变磁场的分布，从而使得涡流感应信号发生变化。
通过测量涡流感应信号的变化，可以判断材料表面是否存在缺陷。
涡流无损检测技术具有以下优点：首先，非接触性检测，对被测材料没有损伤；其次，对于导电材料的缺陷检测效果较好，可以检测到细小和浅层缺陷；再次，检测速度快，可以实现在线检测，提高生产效率。
因此，涡流无损检测技术被广泛应用于航空航天、汽车制造、金属加工、核电站等领域。
在航空航天领域，涡流无损检测技术常用于检测飞机零件的缺陷，如飞机引擎叶片的裂纹和变形。
这些缺陷可能会导致零件在高速运行时发生断裂，从而引发灾难性后果。
通过使用涡流无损检测技术，可以及早发现并修复这些缺陷，确保飞机的安全飞行。
在汽车制造领域，涡流无损检测技术常用于检测汽车零件的质量。
例如，发动机缸套的质量对汽车性能有着重要影响。
通过使用涡流无损检测技术，可以检测发动机缸套的裂纹和孔洞等缺陷，并对有缺陷的零件进行剔除和维修，确保汽车发动机的质量和可靠性。
在金属加工领域，涡流无损检测技术常用于检测金属材料的表面缺陷。
例如，铝合金汽车车轮在制造过程中，可能会出现气孔、夹杂和裂纹等缺陷。
这些缺陷会对车轮的强度和承载能力产生不良影响。
通过使用涡流无损检测技术，可以对车轮进行高效、准确的缺陷检测，提高产品质量。
在核电站领域，涡流无损检测技术常用于检测核电站设备的缺陷。
核电站设备的安全性对核电站的正常运行至关重要。
涡流检测技术
1无损检测也称非破坏性试验( Non-Destructive Testing， NDT) ：指在材料、工件、设备及结构物不被破坏的前提下，利用它们的物理特性因缺陷的存在而发生变化的事实，测定其变化量，从而检出其内部是否存在缺陷，和缺陷的形状、位置、大小和严重程度和发展趋向，这一检测判断的整个过程称为无损检测。
2．什么叫涡流（Eddy-current）？当金属导体处在变化着的磁场中或在磁场中运动时，由于电磁感应作用而在金属导体内产生的旋涡状流动电流。
3．什么叫阻抗（R resistance）—一能量损耗（Energy lost）？电流通过导体材料过程中，电荷在导体中移动将克服一定的阻力，即电阻（R）。
导体材料的电阻使部分电能转化为热，损耗一定的能量。
激励电流在线圈中流动，或感应电流在被测导体（工件）中流动都要损耗能量，不同试件因导电率、磁导率等影响因素各异，能量损耗的大小也不一样。
4．什么叫电抗（X reactance）—一能量存储（Energy stored）？当电流通过导体时，导体周围形成磁场，部分电能转化为磁场中的磁能，在一定条件下磁场的磁能可转变成感应电流。
涡流检测中，除了自感现象以外，两个相邻的线圈间还有互感现象存在。
无论自感电流，抑或互感电流所形成的磁场，总要阻碍原电流增强或减弱，这就是感抗的作用。
同理，电容器对电压变化的阻碍作用称为容抗，感抗和容抗统称为电抗。
一般地说，磁性材料增强检测线圈的电抗，非磁性材料削弱检测线圈的电抗。
5．涡流检测技术的特点是什么？涡流检测是一种应用较广泛的无损检测技术，是五大常规无损检测方法之一，该检测法具有如下技术特点：①检测速度快，易于实现自动化。
由于涡流检测的基本原理是电磁感应，涡流检测只适用于能产生涡流的导电材料。
涡流检测线圈激励后所形成的电磁场实质是一种电磁波，具有波动性和粒子性，所以检测时传感器不需要接触工件，也不必在线圈与试件之间填充耦合剂，因此检测速度快，对管、棒材的探伤每分钟可检查几十米；对丝、线材的探伤每分钟可达几百米，甚至上千米，因此，易于实现自动化检测。
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。
在涡流检测方法实施过程中，需要注意一些关键要点。
首先，选择合适的感应线圈和频率。
感应线圈的大小、形状和频率的选择将直接影响到检测结果的质量。
其次，设置合理的检测参数。
检测参数包括检测速度、灵敏度等，需要根据具体情况进行调整。
无损检测——涡流检测特点和原理
耦合系数：表示两个线圈耦合紧密程度
K M / L1L2
两个线圈的轴线一致时，靠的越近，耦合 越紧密,M值越大，耦合系数随之增大。但 是耦合系数K始终是一个小于1的正数。因 为有漏磁存在。
变压器耦合式互感电路-涡流检测模型
..
.
.
Um Im Z Im (R jX ) ImR j(X L XC )
..
.
.
U I Z I(R jX ) IR j(X L XC )
Z R jX R j(X L XC )
X L R、L、C串联电路 L
XC 1/C
R:电阻 X：电抗 Z：阻抗 XL:感抗 Xc：容抗
• 原、副边的回路电压方程
.
.
.
U 1 (R1 j L1) I1 j M I 2
.
.
.
U 1 ( R1 jX L1 ) I 1 jX M I 2
.
.
0 ( R22 jX 22 ) I 2 jX M I 1
.
I2
jX M
I1 R22
jX 22
变压器耦合式互感电路
折合电阻、折合电抗、折合阻抗
R折合
X
2 M
R22
/( R222
X
2 22
)；
X 折合
.
.
.
0 (R2 j L2 ) I 2 (R jX ) I 2 j M I1
• 副边(原边)中的电流在原边
(副边)中产生的互感电动势 .
.
j M I2 ( j M I1)
X L1 L1, X L2 L2 , X M M ,
无损检测之涡流检测
无损检测之涡流检测
一、涡流检测的理论基础是电磁感应原理
金属材料在交变磁场作用下产生涡流。
根据涡流的大小和分布，可检出铁磁性和非铁磁性材料的缺陷，或分选材料、测量膜层厚度和工件尺寸，以及材料某些物理性能等。
二、涡流检测探伤规范的选择
1、探伤频率的选定
选择探伤频率应考虑透入深度和缺陷及其他参数的阻抗变化，利用指定的对比试块上的人工缺陷找出阻抗变化最大的频率和缺陷与干扰因素阻抗变化之间相位差最大的频率。
2、线圈的选择
线圈的选择要使它能探测出指定的对比试块上的人工缺陷，并且所选择的线圈要适合于试件的形状和尺寸。
3、探伤灵敏度的选定
探伤灵敏度的选定是在其他调整步骤完成之后进行的，要把指定的对比试块的人工缺陷的显示图像调整在探伤仪器显示器的正常动作范围之内。
三、能力范围
1、能检测出金属材料对接接头和母材表面、近表面存在的缺陷；
2、能检测出带非金属涂层的金属材料表面、近表面存在的缺陷；
3、能确定缺陷的位置，并给出表面开口缺陷或近表面缺陷埋深的参考值；
4、涡流检测的灵敏度和检测深度，主要由涡流激发能量和频率确定。
四、局限性
1、较难检测出金属材料埋藏缺陷；
2、较难检测出涂层厚度超过3mm的金属材料表面、近表面的缺陷；
3、较难检测出焊缝表面存在的微细裂纹；
4、较难检测出缺陷的自身宽度和准确深度。
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。
使用无损检测技术进行涡流检测的操作步骤与技巧
使用无损检测技术进行涡流检测的操作步骤与技巧涡流检测是一种常用的无损检测技术，可用于检测金属材料中的缺陷和裂纹，以及表面和近表面的杂质和疏松。
本文将详细介绍使用无损检测技术进行涡流检测的操作步骤与技巧，帮助读者更好地掌握该技术。
操作步骤：1. 准备工作在进行涡流检测前，需先准备好必要的设备和工具。
首先，需要确保涡流检测仪器的性能良好，电池电量充足或电源充足。
此外，还需要准备好涡流传感器、磁杆、鉴定表和标记笔等。
2. 检测表面准备在进行涡流检测前，需要将被检测表面清洁干净，以确保检测结果的准确性。
移除表面的灰尘、油脂和杂质，并清除掉涡流传感器上的污垢，以及铁屑等可能干扰检测的物质。
3. 确定检测区域根据需要检测的物体或零件的特点和要求，确定需要进行涡流检测的区域。
在这些区域周围，可以使用标记笔或其他方式进行标记，方便后续的分析和评估。
4. 设置涡流检测仪器参数根据实际需要，设置涡流检测仪器的操作参数。
主要包括：频率选择、灵敏度调整、填充因子、通道选择、增益设置等。
这些参数的正确选择，将对检测结果产生重要影响，需要根据实际情况进行调整。
5. 进行涡流检测将涡流传感器与涡流检测仪器连接好，开始进行涡流检测。
将传感器保持与被测试物体或表面平行，并保持适当的接触力。
进行检测时，可以通过移动传感器、调整角度或改变扫描速度等方式，获取更全面、准确的检测结果。
6. 解读和分析结果根据检测仪器上显示的信号强度和波形图，可以对检测结果进行初步的解读。
对于发现的缺陷和异常，可以通过涡流检测仪器上的鉴定表来进行初步评估和分类。
必要时，可以拍摄照片或进行记录，以便后续的分析与处理。
技巧：1. 熟悉被检测物体或材料的特性了解被检测物体或材料的特性，包括其导电性、磁导率和几何形状等，将有助于更好地选择合适的涡流传感器和调整检测参数。
不同材料和形状可能需要不同的频率和灵敏度设置，以获得最佳的检测效果。
2. 注意涡流传感器的外形和尺寸涡流传感器的外形和尺寸与被测试物体的曲率和形状密切相关。
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响来测定试件的厚度。
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按使用方式分
按涡流检测仪使用方式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。
自动涡流仪：被检试件自动送进，检测结果 自动记录。这种仪器检测效率高，但只适用 于形状规则的棒、管、丝材的检测。 back
dI EL L dt
dI .........回. 路中电流变化率 dt
L－自感系数，与线圈形状、大小和匝数等有关
“－”－表示自感电动势反抗回路中电流的变化
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互感
当两个线圈互相靠近时，任何一 个线圈中的电流发生变化，都会 引起另一个线圈内磁通量的变化， 从而在另一个线圈内产生感生电 动势。这种两个靠近的载流回路 电流发生变化时互相激起感生电 动势的现象称为互感。
3、信号输出电路：将检测线圈拾取的电压变 化量△U输入到放大器，将初始总电压U0 抵消或平衡掉。
4、放大器：放大输入的微弱信号，使它达到
显示器所需的程度。要求失真小，增益稳
定，抗干扰能力强。
放大倍数 A U U为输出电压
U 0 U0为输入电压
V
20 lg
A
20
lg
U U0
（dB）
当V＝60dB时，A＝1000倍。
线材等可以从线圈内部通过的导
电工件或材料的检测。用外穿过
式线圈容易实现小直径管、棒、
线材表面质量的高速、大批量自
动化检测。
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内通过式线圈
利用线圈通过试件内孔来探
测试件孔壁缺陷情况或物性
变化。适用于检测安装好的
管材或检测小直径的深钻孔、
螺旋孔或厚壁管内壁的表面
质量。
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放置式线圈（探头式线圈）
交变的感生涡流渗入被检材料或工 件的深度与其频率的1/2次幂成反 比。由于常规涡流检测使用的频率 较高（达到数百到数兆赫兹），渗 透深度通常较浅，因此常规涡流检 测是一种表面或近表面的无损检测 方法，即主要用于检验材料或工件 的表面或近表面缺陷。
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涡流检测的特点
涡流因电磁感应而生，故进行涡 流检测时，检测线圈不必与被检 材料或工件紧密接触，不需要用 耦合剂，检测过程也不影响被检 材料或工件的使用性能。
将线圈放置于试件表面来探测试件 表面缺陷情况或物性变化。这种线 圈大多绕成内部带磁芯的探头形式， 具有磁场聚焦的性质，检测区域小， 灵敏度高，因此又称为探头或点式 线圈。放置式线圈检测灵敏度高， 适用于板材、棒材、带材和大直径 管材和形状复杂试件的表面检测。
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按结构分
据检测线圈结构不同分为自感式 和互感式两种。
因此常将3h作为实际涡流探伤能
够达到的极限深度。
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涡流检测仪器
涡流检测仪 涡流检测线圈 对比试样
涡流检测仪
仪器的类别 涡流检测仪组成 涡流检测仪的工作原理
仪器的类别
涡流检测仪是根据不同的检测目的， 应用不同的方法抑制干扰信息，拾取 有用信息的电子仪器。可根据用途、 使用、显示等不同进行分类。
6、显示器：用指针式电表、数码 管、示波管等来显示经过放大和 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。
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涡流检测仪的工作原理
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，最后将有用信 号输入显示器显示检测结果。 back
涡流检测仪组成
涡流检测仪的种类很多，各种仪器的具 体电子线路不同，但是其基本工作原理 相似。
一般的涡流检测仪主要由振荡器、探 头、信号输出电路、放大器、信号处 理器、显示器、电源等部分组成。
1、振荡器：产生所需频率的振荡电流来 激励检测线圈，以便在试件中感生涡 流。
2、探头（检测线圈）：产生交变磁场使 试件感生涡流，并拾取试件物性变化 的有用信息。
按显示方式分
根据涡流检测仪显示方式不同分为
图像显示、数字显示和指针显示等 几种。
图像显示：利用仪器示波管显示某 种因素引起的图像变化。
数字显示：利用仪器数码管显示试 件物性变化量。
指针指示：利用某种仪表指针指示
情况来显示试件物性变化。
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其他分类方式
此外，按信号处理方法不同 还可分为相位分析仪、频率 分析仪、振幅分析仪等几种； 根据仪器通道数量分为单通 道和多通道检测仪。 back
5、信号处理器
抑制各种干扰信号，突出有用信号，常用方 法有以下几种：
相位分析仪：根据有用信号与干扰信号的相 位差利用同步检波器的移相器将有用信号分 离出来。
频率分析法：当缺陷信号频率高于干扰信号 时，利用滤波器抑制频率较低的干扰信号。
振幅分析法：当缺陷信号幅度大于干扰信号 时，用拒斥电路抑制掉电平以下的干扰信号， 保留有用信号。
由公式可知，电流密度随至表面 的距离增加而减少。导体的磁导 率μ、导体电导率σ、电流频率f 增加，有效渗透深度就减少。
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
部按指数分布规律递减。
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渗透深度
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 应的深度定义为渗透深度，其数 学表达为：
涡流检测线圈 涡流检测线圈的作用 检测线圈的种类 检测线圈的型号
涡流检测线圈的作用
涡流检测线圈又称探头或传感器，其主
要作用有二：一是在交变的激励电流作
用下产生交变磁场，使试件产生感生涡
流；二是拾取因试件物性变化引起涡流
磁场变化的信息，并将其转换为电信号。
因此，涡流检测线圈按功能可分为激励
四、涡流检测
涡流检测的原理 涡流检测仪器 涡流检测方法 涡流检测工艺操作 涡流检测的应用
涡流检测的原理
涡流检测的基本知识 涡流检测的基本原理 涡流检测的特点 趋肤效应 渗透深度
涡流检测的基本知识
涡流检测 法拉第电磁感应定律 自感 互感
涡流检测
利用电磁感应原理，通过测定被检工件内产 生感生涡流的变化来无损的评定导电材料及 其工件的某些性能，或发现缺陷的无损检测 方法即涡流检测。
线圈和测量线圈两种，它们可以是两个
线圈，也可以是一个线圈同时承担激励
和测量两项任务。
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检测线圈的种类
按用途分 按结构分 按使用方式分
按用途分
外穿过式线圈 内通过式线圈 放置式线圈
外穿过式线圈
利用试件从线圈内穿过来检测试
件外表面缺陷情况或物性变化。
适用于形状规则的管材、棒材、
自感式线圈
一个线圈既用于激励交变 磁场，又用于测量涡流磁 场的变化。这种线圈绕制 方便，检测效率高，应用 很广。
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互感式线圈
有两个线圈绕组，一个用于激励
磁场，称为初级线圈；另一个用
于测量涡流磁场变化，称为次级
线圈。次级线圈置于初级线圈内。
这种线圈制作较难，检测效率较
低。但初、次级线圈间有屏蔽作
E N d d .........磁. 通量变化率
dt dt
N－线圈的匝数 “－”－表示感生 电动势反抗回路中磁通的变化
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自感
当回路磁通量发生变化时，回路中会产生感 生电动势。同样，当回路中通过的电流发生 变化时，也会引起回路磁通变化，从而在回 路中产生感生电动势。由于这种感生电动势 是自身回路电流变化引起的，因此称为自感 电动势，用EL表示
用，干扰小，工作稳定。
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按使用方式分
进行涡流检测首先要在被检工件或 材料上激励出交变磁场，因而需要 一个激励线圈。与此同时，为了计 量涡流磁场的变化，还要有一个测 量线圈。激励线圈和测量线圈可以 分开放置，也可以是一个线圈兼具 激励和测量两种功能。在不需要区 别线圈功能的场合，可把激励和测 量线圈统称为检测线圈。
与其他无损检测方法比较，涡流 检测的主要特点有：
1、对导电材料表面和近表面缺陷的 检测灵敏度较高。
2、应用范围广，对影响感生涡流特 性的各种物理和工艺因素均能实 施检测。
3、在一定条件下，能反映有关裂纹 深度的信息。
4、不需要用耦合剂，易于实现管、 棒、线材的高速、高效的自动化 检测。
5、可在高温、薄壁管、细线、零件 内孔表面等其它检测方法不适用 的场合实施检测。
涡流检测是控制各种金属材料及少数非金属 导电材料（如石墨、碳纤维符合材料等）及 其产品品质的主要手段之一。
与其他无损检测方法相比，涡流检测更容易
实现自动化，特别对管、棒和线材等型材有
很高的检测效率。
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法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律指出：通过闭合回 路所包围的面积内的磁通量发生变化时， 回路中将产生感生电动势。感生电动势 E与闭合回路内的磁通量变化率成正比。
按电联接方式的不同， 检测线圈有绝对式和差 动式两种使用方式。
只用一个检测线圈进行 涡流检测的方式就称为 绝对式。
两个检测线圈反接在一 起进行工作的方式称为 差动式。按线圈放置方 式的不同，差动工作方 式又有标准比较式和自 比较式两种。
绝对式线圈的使用原理
用一个线圈在试件表面检测， 直接检测线圈阻抗变化。当 试件电导率和磁导率无变化 时，信号输出电路无信号输 出。反之，当电导率和磁导 率发生变化时，有信号输出。