涡流无损检测
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。
涡流无损检测
1无损检测(Nondestructive Testing, NDT)是一门涉及多学科的综合性应用技术，它以不损害被检对象的内部结构和使用性能为前提，应用多种物理原理和化学现象，对各种工程材料、零部件、结构件进行有效地检验和测试，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，进而评价它们的连续性、完整性、安全可靠性及某些物理性能【1-6]。
无损检测技术是现代工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反应了一个国家的工业发展水平，其重要性己得到世界范围内广泛公认。
无损检测技术的应用范围十分广泛，遍布工业发展的各个领域，在机械、建筑、冶金、电力、石油、造船、汽车、宇航、核能、铁路等行业中被普遍采用，成为不可或缺的质量保证手段，其在产品设计、生产和使用的各个环节中己被卓有成效的运用[4,7-16]。
2以德国科学家伦琴1895年发现X射线为标志，无损检测作为应用型技术学科己有一百多年的历史[l7]0 1900年，法国海关开始应用X射线检验物品;1922年，美国建立了世界第一个工业射线实验室，用X射线检查铸件质量，以后在军事工业和机械制造业等领域得到了广泛应用，射线检测技术至今仍然是许多工业产品质量控制的重要手段。
1912年，超声波检测技术最早在航海中用于探查海面上的冰山;1929年，将其应用于产品缺陷的检测，目前仍是锅炉压力容器、铁轨等重要机械产品的主要检测手段。
1930年后，开始采用磁粉检测方法来检测车辆的曲柄等关键部件，以后在钢结构上广泛应用磁粉探伤方法，使磁粉检测得以普及到各种铁磁性材料的表面检测。
毛细管现象是土壤水分蒸发的一种常见现象，随着工业化大生产的出现，将“毛细管现象”成功地应用于金属和非金属材料开口缺陷的检测，其灵敏度与磁粉检测相当，它的最大好处是可以检测非铁磁性物质。
经典的电磁感应定律和涡流趋肤效应的发现，促进了现代导电材料涡流检测方法的产生。
1935年，第一台涡流探测仪器研究成功。
到了二十世纪中期，建立了以射线检测(Radiographic Testing, RT、超声检测(Ultrasonic Testing, UT、磁粉检测(Magnetic Testing, MT、渗透检测(Penetrant Testing, PT)和涡流检测(Eddy Current Test, ECT五大常规检测技术为代表的无损检测体系【‘“]。
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。
涡流无损检测
f fg
频率比
有效磁导率
涡流场分布
检测信号的分析与处理技术
(干扰信号的排除) 1、相位分析法 a)相敏检测波法 移相器 b)不平衡电桥法
移相电路
2、频率分析法
3、幅度鉴别法
涡流的检测及适用范围
常用仪器： 导电仪、测厚 仪、探伤仪 检测对象： 阻抗的幅值 和相位 显示实际需 要参量：厚 度、缺陷等
2、阻抗平面图与归一化
XM XZ 2 X2 2 R2 X 2
阻抗平面图:把R2 从 0 或者把电抗X2
2
从 0 得到一系列对应的RS 和XS值，以:
横轴: RS 纵轴: XS
归一化:
横轴: RS变换 纵轴: XS变换
RS
XS
归一化优点: 消除线圈阻抗的影响，具有通用性、可比性；
f ：检测频率 fg ：特征频率 特征频率fg ：以μeff虚量模为1 对应的频率 说明：特征频率 fg 是工件的固有特性，取决于自身的电磁 特性和几何尺寸。
j ka 2fa 1 f g
2
1 2a 2
涡流试验相似律
有效磁导率μeff是一个取决于频率比 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。 对于两个不同的试件，各对应的频率比相同，则有效 的磁导率、涡流密度及磁场强度的分布均相同。
涡流检测的优点
不用接触工件，检测速度快，适合材料在役检测。 检测灵敏度高，可对工件表面或近表面的大小缺陷 进行评价。 非破坏性，不用耦合介质，不接触工件，可在高温 下检测。 检测安全，不存在辐射危险。 检测信号为电信号，可对结果数字化处理和自动化。
涡流检测的缺点
检测材料必须导电。 难以用于形状复杂的零件。 检测渗透深度和检测灵敏度相互矛盾。 透入深度受到限制，只能检测表面，近表面的缺陷。 （对钢，涡流检测一般深度只能达到3-5mm) 穿过式线圈检测对缺陷的具体位置无法判定；放置 式检测区域狭小、速度慢。 检测受干扰因素较多。（温度、形状、不均匀性等） 检测结果难以判别缺陷种类、性质、尺寸等。
涡流无损检测技术在飞行器中的应用
涡流无损检测技术在飞行器中的应用概述飞行器是一种高科技产品，其中使用的材料复杂多样，而材料在使用中会产生不同程度的损伤或者缺陷。
因此，需要对飞行器进行定期的检测和维护，以确保使用的安全性和可靠性。
在飞行器的无损检测方法中，涡流无损检测技术是一种常用的方法。
本文将重点探讨涡流无损检测技术在飞行器中的应用。
一、“涡流无损检测技术”的概念和原理1.涡流无损检测技术的定义涡流无损检测技术，是一种利用涡流感应原理，检测机件内部缺陷的无损检测方法。
通俗地讲，涡流无损检测技术就像是一种“魔法眼”，可以无需触摸材料就能够看到材料中的缺陷。
2.涡流无损检测技术的原理涡流无损检测技术是利用涡流场的感应原理。
涡流是液体或气体在经过弯曲或者狭窄通道时，因为流体的能量损失导致的一种涡旋运动。
当涡流通过一定材料的时候，它会在材料中形成感应电流。
这个感应电流会受到材料中缺陷的影响而发生改变。
利用这种原理，就可以检测出材料中的缺陷。
涡流无损检测技术可以检测到许多不同的缺陷，例如，裂纹、疲劳、腐蚀、磨损以及材料内部的空洞等。
二、1.飞行器的无损检测方法由于飞行器在使用中承受的载荷和飞行环境的多变性，会使得飞行器的机件部分相应地产生疲劳、裂纹等缺陷。
为了保证飞行器的可靠性和安全性，必须对其进行定期的检测和维护。
飞行器的无损检测方法主要有以下几种：（1）X光检测方法X光检测方法是将飞行器部件暴露在X光线下，通过X光片来观察出材料内部的缺陷和变化。
这种方法不需要接触到材料，因此非常适合更加细微的缺陷识别。
（2）磁粉检测方法磁粉检测方法是在材料表面加入一个能够吸附在裂纹等缺陷上的磁粉，然后观察磁粉在材料上的分布情况，以判断材料中是否存在缺陷。
（3）涡流无损检测方法涡流无损检测方法是通过感应电流检测出机件中的缺陷。
这种方法不会对材料造成任何损伤，而且可以检测出细微的裂纹或缺陷，因此在飞行器的无损检测中广泛应用。
2.由于涡流无损检测方法不会对材料造成任何损伤，而且可以检测出极其微小的缺陷，因此在飞行器的无损检测中应用非常广泛。
涡流无损检测技术的研究
涡流无损检测技术的研究涡流无损检测技术是现代材料检测领域中广泛应用的一种技术，它是一种利用电磁感应原理的无损检测技术。
该技术利用涡流感应效应，在电磁场的作用下，材料中会产生交变电流，当被检测材料内部存在缺陷或异物时，会对电磁场产生影响，从而产生信号。
该技术具有高精度、高灵敏度、高速度和非破坏性等优点，因此在航空、铁路、军工、电子、汽车等领域得到了广泛的应用。
涡流无损检测技术的原理是利用交流磁场诱导材料内部涡流，涡流大小与材料导电性及交变电磁场频率有关，涡流异常即可反映材料缺陷的位置、尺寸和形态等信息。
该技术适用于检测导电性好的金属材料和导体内部缺陷，不仅可以检测表面缺陷，还可以检测材料内部缺陷，如裂纹、疲劳、腐蚀、脆性断裂、异物等。
由于该技术不需要破坏性取样，同时具有高速度和高准确度，因此被广泛应用于工业产品的无损检测和质量控制。
从技术原理上来看，涡流无损检测技术的检测效果与涡流激励场、被检测材料的电磁属性、探测器的性能和杂波等因素密切相关。
为了达到更高的检测精度和检测速度，需要针对不同应用场景选择合适的技术方案和合适的参数，同时还需要进行优化和改进。
近年来，随着科技的发展和需求的不断增加，涡流无损检测技术不断得到改进和优化，例如采用数字化信号处理技术、引入声学辅助技术、结合多种检测技术等，这些技术的应用大大提高了涡流无损检测技术的检测精度和可靠性。
目前市场上出现了许多涡流无损检测设备，这些设备不仅可以检测金属材料，还可以检测非金属材料，并且可以根据不同行业的应用需求进行优化和改进，比如建筑行业的混凝土结构检测、铁路行业的铁轨裂纹检测、航空行业的发动机叶片检测等。
总之，涡流无损检测技术是一种高精度、高灵敏度、高速度和非破坏性的检测技术，它已经广泛应用于工业领域的产品无损检测和质量控制。
随着科技的不断发展和需求的不断增加，涡流无损检测技术还将继续得到改进和优化，为不同行业的应用提供更加精确、高效和可靠的检测服务。
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。
基于涡流无损检测方法的零件缺陷检测
基于涡流无损检测方法的零件缺陷检测导语:涡流无损检测是一种常用的零件缺陷检测方法，通过利用涡流感应电流的变化来检测材料内部的缺陷，其原理和应用已经得到广泛研究和应用。
本文将介绍涡流无损检测方法的原理和优势，以及其在零件缺陷检测中的应用。
一、涡流无损检测的原理涡流无损检测是一种非接触式的检测方法，基于涡流感应原理。
当一个导体材料放置在交变电场中时，由于电磁感应的作用，导体中会产生涡流。
涡流的电阻会消耗电磁场的能量，并且导致电磁场的变化。
当材料内部存在缺陷时，涡流的路径会被打断，导致电磁场的变化不同于正常材料。
通过检测材料内部涡流的变化，可以判断材料是否存在缺陷。
二、涡流无损检测的优势涡流无损检测方法具有以下几个优势：1. 高灵敏度：涡流无损检测方法可以对微小的缺陷进行检测，如裂纹、孔洞等。
2. 高效性：涡流无损检测方法是一种快速的检测方法，可以通过合适的设备和参数，快速完成对零件的检测。
3. 高精度：涡流无损检测方法可以提供高精度的检测结果，对于不同尺寸和形状的缺陷都有良好的检测效果。
4. 无污染：涡流无损检测方法不需要接触检测物，因此不会对检测物造成任何污染和损伤。
三、涡流无损检测在零件缺陷检测中的应用涡流无损检测方法在零件缺陷检测中有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用案例：1. 制造业：在制造业中，涡流无损检测方法被广泛应用于零件的质量检测。
通过对制造过程中产生的零件进行涡流无损检测，可以及时发现可能存在的缺陷，并采取措施加以修复或更换。
2. 航空航天：在航空航天行业中，涡流无损检测方法被用于检测飞机零件的缺陷。
通过对发动机叶片等重要零件进行涡流无损检测，可以确保飞机的安全性和性能。
3. 石油化工：在石油化工行业中，涡流无损检测方法被应用于管道和容器的检测。
通过对管道和容器表面进行涡流无损检测，可以及时发现可能存在的裂纹和腐蚀，以避免泄漏和事故的发生。
结语:涡流无损检测方法是一种常用的零件缺陷检测方法，其原理和应用已经得到广泛研究和应用。
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
• 为了能够使用较少的 探头，检测பைடு நூலகம்多孔径 的孔，往往在探头的 头部开有槽口。这样 可以使探头的检测范 围具有弹性，能在一 定范围内检测，并且 能够改善探头与孔壁 之间的接触状况，减 少间隙效应。采用此 种方法可检测出较小 尺寸的孔壁裂纹，如 图１（ｂ）所示。
飞机紧固件孔壁裂纹的涡流无损检测
• 随着飞机金属结构紧固件涂层厚度的增加，涡流 检测精度也将下降。例如，对于２．５４ｍｍ 的 表面裂纹，不同涂层厚度下，其检测精度分： • （１）厚度小于０．１５ｍｍ的漆层对裂纹检测 精度的影响可以忽略不计； • （２）厚度大于０．２５ｍｍ的漆层能降低裂纹 检测精度大约５０％； • （３）当漆层厚度达到０．２５ｍｍ 时，虽可能 检查出孔壁存在裂纹，但是难以确定紧固件孔的 边界。如果不能清楚地确定出紧固件孔的边界，
飞机紧固件孔壁裂纹的涡流无损检测
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。
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f fg
频率比
有效磁导率
涡流场分布
检测信号的分析与处理技术
(干扰信号的排除) 1、相位分析法 a)相敏检测波法 移相器 b)不平衡电桥法
移相电路
2、频率分析法
3、幅度鉴别法
涡流的检测及适用范围
常用仪器： 导电仪、测厚 仪、探伤仪 检测对象： 阻抗的幅值 和相位 显示实际需 要参量：厚 度、缺陷等
ＣＭ１０涂镀层测厚仪
影响阻抗变化的因素
1.电导率 2.磁导率 3.提离效应
提离效应：
是针对放置式线圈而言， 是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感 应使阻抗发生变化的现象。
4.频率
5.厚度
6.探头直径
结论测量中实际存在的问题
1、不同型面曲率的影响
2、不同厚度导电层的影响
富铝界面层
基体 优势：主要相比较于声波的反射
测量工具（以CM10涂镀层测厚仪为例）
磁感应原理（Fe）：
测量钢、铁等铁磁金属基体上的非磁性 涂镀层的厚度，如油漆层、各种防腐涂 层、涂料、粉末喷涂、塑料、橡胶、合 成材料、磷化层、铬、锌、铅、铝、锡、 镉等。
涡流原理（NFe）：
测量铜、铝、不锈钢等非铁磁性基体上 的所有非导电层的厚度，如油漆层、各 种防腐涂层、涂料、粉末喷涂、塑料、 橡胶、合成材料、氧化膜、磷化膜等。
1、绝缘材料/非磁性技术材料 2、顺（逆）磁性材料/顺磁性 材料：比如奥氏体不锈钢表面 的渗氮层。 3、绝缘或顺磁性材料/铁磁 性材料。磁效应大于涡流效应
涡流检测仪工作原理： 涡流检测原理+电路处理
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，最终显示检测结果。
2、线圈的方位决定了检测材料中涡流的走向 3、不连续的方位会影响涡流的可侦测性 （图二）
（图一）
（图二）
4、集肤效应: 交变电流通过导线时，导线周围变化的磁场也会在导线 中产生感应电流，从而会使沿导线截面的电流分布不均 匀，表面的电流密度较大，越往中心处越小，尤其是当 频率较高时，电流几乎是在导线表面附近的薄层中流动， 这种现象称为集肤效应。 - fu x 公式: x =I0 e I
2、阻抗平面图与归一化
XM XZ 2 X2 2 R2 X 2
阻抗平面图:把R2 从 0 或者把电抗X2
2
从 0 得到一系列对应的RS 和XS值，以:
横轴: RS 纵轴: XS
归一化:
横轴: RS变换 纵轴: XS变换
RS
XS
归一化优点: 消除线圈阻抗的影响，具有通用性、可比性；
I 0 :半无限大导体表面的涡流密度
交变电 流通过 导线
导线产生感 应电流，使 沿导线截面 的电流分布 不均匀 表面的电 流密度较 大，越往 中心处越 小
5、透入深度： 定义涡流密度衰减到其表面密度值的1／e时对应的深度 为标准透入深度，也称透入深度，用符号δ表示，其数学 1 表达式为
πf
涡流无损检测发展的趋势： 对探伤的定量分析-----------涡流脉冲、放置式线圈的涡 流阵列…
谢谢！
RS R1 L1 XS L1
涡流的阻抗分析
Foerster模型:
eff
J1 2 jka J 0
jka
jka
J J ( , f , , a) a 半径， 即厚度变化 k M M 互感系数 L1 L2
μeff 的大小决定了试件内涡流和磁场强度的分布。 影响有效磁导率μeff 的因素： , f , , a
涡流应用
应用实例1：热交换管道涡流探伤
热交换管道的涡流检测采用内通过式自比差动线圈。 差动式线图的信号输出端是两个匝数相同缠绕方向 相反的串接线圈的两端。 当两个串接的检测线圈所处检测部位的电磁特 性相同，则在两个线圈两端产生大小相等而方向相 反的感应电压，因此输出电压为0； 当两个检测线圈所处检测部位的电磁特性出现 差异，则在两个线圈两端产生大小相等、方向相反 的感应电压，因此在输出端形成不为0的电压信号。
影响阻抗变化的因素
（即影响有效磁导率μeff的因素）
1.电导率
2.磁导率
3.频率 一般涡流检测的 频率范围： 50Hz-10MHz 频率增加， 灵敏度增加， 透入深度减小。
4.厚度
5.探头直径
问题：多个因素影响阻抗曲线，那么一个指定的曲线
位置实际上代表什么？
f 2 f a 2 引入一个综合参量： f g
根据这一曲线，在相同的 试验条件下，与上图对比 试样的比较即可判别自然 缺陷的位置和深度。 图示两个缺陷的相位角 分别为：20°、110° 与上图比较 判断： 图1为管材内壁缺陷， 深度为壁厚50%； 图2为管材外壁缺陷， 深度为壁厚60%；
实例2：叶片热障涂层厚度的涡流检测
1、基本背景
陶瓷层（250μm左右） 探头
圈磁场
影响
检测线圈 阻抗变化
涡流磁 场影响
涡流检测基本方式与特点
涡流传感器
1、外通过式：用于线材、管、 棒的高速、大批自动化检测。 2、内通过式：孔、管道内壁的 在役检测。
3、放置式：灵敏度高，用于局 部检测和非规则工件检测。
辅助装置
磁饱和装置 探头驱动装置
试样传动
标记装置
线圈的阻抗分析：
f ：检测频率 fg ：特征频率 特征频率fg ：以μeff虚量模为1 对应的频率 说明：特征频率 fg 是工件的固有特性，取决于自身的电磁 特性和几何尺寸。
j ka 2fa 1 f g
2
1 2a 2
涡流试验相似律
有效磁导率μeff是一个取决于频率比 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。 对于两个不同的试件，各对应的频率比相同，则有效 的磁导率、涡流密度及磁场强度的分布均相同。
涡流检测技术
报告人：甘妮妈
报告流程：
涡流的基本特征 涡流检测的基本原理与检测干扰信号的排除 检测方式与特点 检测应用与实例
什么是涡流？
当线圈中通过交变电流时，在线圈周围产生交变磁场 ， 当此交变磁场相对导体运动时，导体中会感应出蜗状 流动的电流。
涡流的基本特征
1、封闭的圆环流动（除去边界的影响） （图一）
缺陷不同位置涡流响应变化过程图示：
涡流响应的相位角
对于规则的人工缺陷（槽形或孔形缺陷），如果 槽的宽度、长度相同或孔径相同，则涡流响应信号 幅值和相位有良好的对应关系； 不同深度的槽形或孔形缺陷，响应信号的相位角 也有对应的关系：距离检测线圈较近的缺陷响应的 相位角小，距离检测线圈较远的缺陷响应的相位角 大。
涡流检测的优点
不用接触工件，检测速度快，适合材料在役检测。 检测灵敏度高，可对工件表面或近表面的大小缺陷 进行评价。 非破坏性，不用耦合介质，不接触工件，可在高温 下检测。 检测安全，不存在辐射危险。 检测信号为电信号，可对结果数字化处理和自动化。
涡流检测的缺点
检测材料必须导电。 难以用于形状复杂的零件。 检测渗透深度和检测灵敏度相互矛盾。 透入深度受到限制，只能检测表面，近表面的缺陷。 （对钢，涡流检测一般深度只能达到3-5mm) 穿过式线圈检测对缺陷的具体位置无法判定；放置 式检测区域狭小、速度慢。 检测受干扰因素较多。（温度、形状、不均匀性等） 检测结果难以判别缺陷种类、性质、尺寸等。
图a是一根典型应 用热交换器管涡 流检测的对比试 样，上面加工有 不同深度且直径 不等的平底孔和 通孔缺陷。 工作频率:
f 400kHz
（由，，a，f g 共同决定）
图b为此频率下,差 比线圈穿过整个 试样缺陷形成的 响应信号。
右图 是根据图b 绘制的 缺陷深度与响应相位角 的关系曲线
1、等效阻抗
Z R jL
XM2 RZ 2 R2 2 R2 X 2 XZ XM X2 2 2 R2 X 2
2
RS RZ R1 X S X Z X1
Z R j X s s s
பைடு நூலகம்
Rz为等效电阻 Xz为等效感抗 RS 为总电阻 XS 为总感抗 ZS 为总阻抗
涡流检测原理
当载有交变电流的检测线圈靠 近导电试件时，由电磁感应理论 可知，与涡流伴生的感应电场与 原磁场叠加，使得检测线圈的复 阻抗发生改变。导电体内感生涡 流的幅值大小、相位、流动形式 及伴生磁场受到导电体的物理及 制造工艺性能的影响。因此，通 过测定检测线圈阻抗的变化，就 可以非破坏性地判断出被测试件 的物理或工艺性能及有无缺陷等。 激励线