无损检测——涡流检测特点及原理
涡流探伤仪工作原理
涡流探伤仪工作原理
涡流探伤仪是一种利用涡流感应的原理来检测材料缺陷的无损检测设备。
其工作原理如下：
1. 原理基础：
涡流感应是指当导体材料中有交变磁场通过时，会在导体内部产生一个涡流。
涡流的生成会消耗磁场能量，并且会产生电阻热。
当存在缺陷时，由于缺陷部位的形状和存在的电阻差异，涡流的形成和强度会发生改变，从而可以利用涡流的变化来检测缺陷。
2. 工作过程：
涡流探伤仪中的电磁线圈产生一个交变磁场，然后将待检测的导体材料放置在电磁线圈附近。
当交变磁场通过导体时，导体内部会产生一个相应的涡流。
涡流的形成会导致局部磁场发生变化。
3. 检测原理：
涡流探伤仪通过测量涡流感应产生的磁场变化来检测材料中的缺陷。
当涡流通过缺陷时，涡流的形状和强度会出现变化，进而改变磁场的分布。
探测器会测量并分析这些磁场变化，并将其转化为信号。
4. 缺陷探测：
根据不同的涡流变化情况，该仪器可以检测出导体材料中的各种缺陷，例如裂纹、异物、孔洞等。
通过对涡流变化的分析，可以确定缺陷的位置、形状、大小等信息。
综上所述，涡流探伤仪通过利用涡流感应的原理来检测导体材料中的缺陷。
通过测量磁场的变化，可以分析缺陷的特征，从而实现无损检测。
15-涡流检测原理解析
涡流检测可以广泛用于各种金属材料工件和少 数非金属材料工件。
与其它无损检测方法相比，涡流检测的主要优、 缺点如下: 优点:
A) 对导电材料的表面或近表面的检测，具有良 好的灵敏度
上述四个因素都可通过涡流检测原理采进行 解释，它们的影响程度也能计算出来。
由于在铁磁性材料中透入深度低，因此，通 常采用较低的频率。
即使在检测工件 表面裂纹时采用较 高频率，但与检测 非磁性材料表面裂 纹时采用频率相比 仍然是相当低的。
在涡流检测时，若通以交变电流的线圈中没有 试样，则可以得到空载阻抗Z0=R0+jωL0，若在 线圈中放入试样，线圈阻抗将变为Z1=R1+jωL1
随着材料和工件性质的不同，对检测线圈的影 响也不一样，因而，工件性质的变化可以用检测 线圈阻抗特性的变化来描述。
由于引起检测线圈阻抗发生变化的直接原因是 线圈中磁场的变化，检测时需要分析和计算工件 被放入检测线圈后磁场的变化，然后得出检测线 圈阻抗的变化，才能对各种因素进行分析。
然而，正是由于对多种试验参数有敏感反应， 也就会给试验结果带来干扰信息，影响检测的正 确进行。
对涡流产生影响的因素有电导率、磁导率、 缺陷、工件形状与尺寸及线圈与工件之间距离等。
因此，涡流检测可以对材料和工件进行电导率 测定、探伤、厚度测量以及尺寸和形状检查等。
表中列举了涡流检测的几种用途
涡流法还可对高温状态下的导电材料进行涡流 检测，如热丝、热线、热管、热板等。
从上式可知，频率、电导率和磁导率愈大，透 入深度也就愈小。
几种典型材料的透入深度如图6-1，显示导电材 料的透入深度与检测频率的关系
涡流检测知识
涡流检测知识一、涡流检测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，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。
由涡流产生的交流磁场也产生磁力线，其磁力线也是随时间而变化，它穿过激磁线圈时又在线圈内感生出交流电。
因为这个电流方向与涡流方向相反，结果就与激磁线圈中原来的电流方向相同了。
这就是说线圈中的电流由于涡流的反作用而增加了。
假如涡流变化，这个增加的部分(反作用电流)也变化。
测定这个电流变化，从而可得到试件的信息。
涡流的分布及其电流大小，是由线圈的形状和尺寸，交流频率(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，以及导体表面缺陷等因素所决定的。
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。
二、涡流检测方法涡流检测是把导体接近通有交流电的线圈，由线圈建立交变磁场，该交变磁场通过导体，并与之发生电磁感应作用，在导体内建立涡流。
导体中的涡流也会产生自己的磁场，涡流磁场的作用改变了原磁场的强弱，进而导致线圈电压和阻抗的改变。
当导体表面或近表面出现缺陷时，将影响到涡流的强度和分布，涡流的变化又引起了检测线圈电压和阻抗的变化，根据这一变化，就可以间接地知道导体内缺陷的存在。
由于试件形状的不同，检测部位的不同，所以检验线圈的形状与接近试件的方式与不尽相同。
为了适应各种检测需要，人们设计了各种各样的检测线圈和涡流检测仪器。
1、检测线圈及其分类在涡流探伤中，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测导体中的质量信息。
所以说，检测线圈是一种换能器。
检测线圈的形状、尺寸和技术参数对于最终检测是至关重要的。
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。
无损检测(NDT)——涡流检测(ET)技术
无损检测(NDT)——涡流检测(ET)技术郭健【摘要】从涡流检测装置、参考试块和检测方法等方面系统地介绍了涡流检测技术.【期刊名称】《工程与试验》【年(卷),期】2012(052)001【总页数】4页(P36-39)【关键词】涡流;参考试块;人工缺陷;检测线圈【作者】郭健【作者单位】国家试验机质量监督检验中心,吉林长春130062【正文语种】中文【中图分类】TM1541 前言涡流是交变磁场在导电材料中感生的电流，涡流检测是根据导电材料中感应电流原理实现的。
涡流检测主要用于线、棒和管形钢材的无损检测。
涡流检测的目的是检测材料内表面存在的缺欠或评价材料厚度变化的情况。
涡流检测的优点是与被检测工件没有任何物理性质的接触、不需要耦合介质，易于在高速生产线上使用。
本文从检测装置和检测方法等方面系统地介绍涡流检测技术。
2 涡流检测涡流检测分为静态和动态两类，现阶段主要使用的是动态检测技术。
动态检测要求传感器与被检测工件之间能够相对位移，可以用手动或精密机械控制扫查路径的方式实现产品检测。
涡流检测系统主要由涡流检测仪、传感器或探头（检测线圈）、参考试块、连接电缆线、进给装置（包括检测线圈支承台架）、记录单元和磁饱和装置构成。
有时也可以省略磁饱和装置。
涡流检测仪、检测线圈和参考试块是构成涡流检测系统的三要素。
通用涡流检测技术包括：（1）对固定基准点产生的偏差进行测量的绝对测量技术。
基准点由标定程序加以确定，利用基准电压或参考线圈可以提供基准点。
绝对测量法可以依据材料的硬度、尺寸和化学成分等物理特性对被检产品进行等级分选，也可以对连续或逐渐变为非连续的信号加以识别。
（2）比较测量技术，利用两个测量信号的差值（其中一个作为参考信号）对被检产品进行等级分选。
（3）差动测量技术，是由测量位置或相同扫查路径间的差值产生的恒定间隔实现的。
差动测量时，由于被检产品内部信号变化缓慢而使背景噪音信号减少。
（4）双差动测量技术，是使两个差动测量信号相减。
涡流探伤原理
涡流探伤原理涡流探伤是一种常用的无损检测方法，它通过利用涡流感应原理来检测材料中的缺陷和异物。
涡流探伤原理的核心是利用交变磁场产生涡流，通过检测涡流感应电阻的变化来判断材料是否存在缺陷。
本文将从涡流探伤的基本原理、应用领域和优缺点等方面进行介绍。
涡流探伤的基本原理是利用交变磁场在导体中产生涡流的现象。
当导体材料表面存在缺陷或异物时，其导电性会发生变化，从而影响涡流感应电阻的大小。
通过测量涡流感应电阻的变化，可以判断材料中的缺陷情况。
涡流探伤可以对导电性材料进行检测，如金属、合金等，对于非导电性材料则需要进行表面导电处理后才能进行检测。
涡流探伤在航空航天、汽车制造、铁路运输、核工业等领域有着广泛的应用。
在航空航天领域，涡流探伤常用于飞机发动机叶片、机身结构等零部件的缺陷检测，可以及时发现隐藏在材料内部的裂纹、气孔等缺陷，确保飞机的安全飞行。
在汽车制造领域，涡流探伤可以用于发动机零部件、制动系统等的缺陷检测，提高汽车的质量和安全性。
涡流探伤的优点是检测速度快、无损伤、对表面涂层无影响，可以实现自动化检测，提高工作效率。
然而，涡流探伤也存在一些局限性，如只能检测表面附近的缺陷，不能检测材料内部的缺陷；对于非导电性材料需要进行特殊处理才能进行检测；对材料的形状和尺寸有一定的要求。
总的来说，涡流探伤是一种非常有效的无损检测方法，可以广泛应用于工业生产中，帮助生产企业提高产品质量，确保产品安全。
随着科学技术的不断发展，涡流探伤技术也在不断完善，相信在未来会有更多的应用场景和更高的检测精度。
通过本文的介绍，相信读者对涡流探伤的原理、应用领域和优缺点有了更深入的了解。
涡流探伤作为一种重要的无损检测方法，对于工业生产具有重要的意义，希望能够得到更广泛的应用和进一步的发展。
涡流检测原理
涡流检测原理
涡流检测是一种常用的无损检测方法，它利用涡流感应原理来检测材料中的缺
陷和表面裂纹。
涡流检测广泛应用于航空航天、汽车制造、铁路运输、石油化工等领域，成为保障设备安全可靠运行的重要手段。
涡流检测原理基于法拉第电磁感应定律，当交变电流通过线圈时，会在线圈周
围产生交变磁场。
当线圈靠近导电材料表面时，磁场会在材料表面感应出涡流。
如果材料表面有缺陷或裂纹，涡流的路径会发生改变，从而可以通过检测涡流的变化来判断材料表面的缺陷情况。
涡流检测的原理简单清晰，其检测过程也相对简便快速。
一般来说，涡流检测
仪器由交流电源、线圈、探头和信号处理系统组成。
当交流电源通电时，线圈产生交变磁场，探头贴近被检测材料表面，检测涡流信号并传输至信号处理系统进行分析，从而实现对材料缺陷的检测。
涡流检测具有高灵敏度和高分辨率的特点，可以检测出微小的缺陷和表面裂纹，对材料的损伤程度有很好的反映。
同时，涡流检测无需接触被检测材料，不会对材料造成损伤，适用于对材料表面进行快速、准确的检测。
在实际应用中，涡流检测可以用于金属材料、合金材料、导体和非导体材料的
缺陷检测。
例如，飞机的发动机叶片、汽车的轴承、管道的焊接接头等都可以通过涡流检测来确保其质量安全。
此外，涡流检测还可以用于金属材料的分类和排序，提高生产效率和产品质量。
总的来说，涡流检测原理简单直观，操作方便快捷，具有高灵敏度和高分辨率
的特点，适用于各种材料的缺陷检测和质量控制。
随着科技的不断发展，涡流检测技术也在不断完善和提升，将为各行业的安全生产和产品质量提供更可靠的保障。
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：： 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。
涡流检测原理
涡流检测原理涡流检测是一种无损检测技术，其目的是检测材料或部件的表面、层间欠完整性，例如裂纹、变形、脆性断裂和腐蚀情况等，也可以用于评估局部的深层结构材料变化。
涡流检测技术利用电磁原理，通过发射和接收脉冲磁场来检测材料表面及其内部的缺陷。
发射的磁场会对缺陷表面以及外部环境产生涡流，而接收器可以接收到这些变化之后的磁场，并将其变换成一个信号。
涡流检测原理主要分两大类，即环境涡流检测(ECT)和带电涡流检测(DCT)。
环境涡流检测是利用磁场感应的涡流动态信号，而带电涡流检测则是利用功率驱动的小的信号电流来检测涡流信号。
环境涡流检测方法，可以利用脉冲磁场来检测工件表面上的裂纹或其它缺陷，经过脉冲磁场作用后，在缺陷处会形成环境涡流，接收装置可以探测到这种涡流脉冲信号。
通过对涡流脉冲信号进行分析，可以判断缺陷的位置、大小和类型。
带电涡流检测原理，其实就是通过一个驱动电源，将一定强度的电流通过工件表面，产生一系列的反应涡流，然后由接收装置接收这些涡流反应信号，经过处理后，可以确定出检测部位的细微缺陷和状态。
另外，对于绝缘材料或其他对电流非常敏感的材料，可以使用非带电涡流检测。
这种检测方法是通过自然风吹动检测物体的表面，从而形成涡流信号，然后用接收装置接收这些信号，根据信号的强弱判断缺陷的位置、大小等，可以检测出绝缘材料或其他对电流敏感的材料的表面细小的缺陷。
总之，涡流检测是一种重要的无损检测技术，它利用电磁原理，利用脉冲磁场、驱动电源电流以及自然风吹动等多种方式，可以快速有效地检测出材料表面及其内部的裂纹、变形、脆性断裂和腐蚀情况等，为材料的质量检测提供了可靠的依据。
无损检测技术-磁光涡流检测技术
http://www.hust,edu,cn
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磁光检测检测技术-物理模型 华中科技大学机械学院
为了进行磁光/涡流成像，必须在被测试件的成 像区域内产生直线流动、均匀分布的层状电涡流. 变压器由一定匝数的初级线圈和单匝次级线圈绕 在铁氧体、软铁或类似的芯子材料上组成。在初 级线圈中通以一定电压的单频正弦交变电流，则 次级线圈中有感应电流流过。将单匝的次级线圈 与一定尺寸的薄铜片作适当连接，此感应电流将 均匀流过铜片，形成平面层状电流，其强度由变 压器的参数来决定。将此载有时变层状电流的铜 片靠近被测的导体试件，由于电磁感应，试件中 将感生出流动方向相反的层状电涡流，并在该区 域感应出垂直于层状电流的磁场。此时,若该试 件的被测区域存在缺陷，由于缺陷对电涡流的流 动产生影响，从而引起了该区域的垂直磁场发生 变化。利用磁光传感元件就能将磁场的这种变化 转换成相应的光强度的变化，从而达到对缺陷进 行实时成像的目的。
磁光涡流检测技术-概论
华中科技大学机械学院
涡流检测是一种重要的无损检测手段，它采用通有高频交流 电的线圈产生的磁场在被检导电试件上感应出交变涡流,此涡 流又会感生出磁场，该感生磁场的大小、相位及其空间分布 与被检试件的几何形状、物理性质(如电导率、磁导率)及不 连续性(如缺陷、裂纹等)有关。通过涡流感生磁场所反映出 来的试件的信息就能检测试件的缺陷tp://www.hust,edu,cn
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4
磁光检测检测技术-基本问题 华中科技大学机械学院
θ = θ ｆ(Ｋ·Ｍ)ｈ/(｜Ｋ｜·｜Ｍ｜)
式中:θ ｆ为法拉第旋光率；Ｋ为通过旋光介质的入射 光波矢量；ｈ为旋光介质的厚度；Ｍ为旋光介质的磁化强度矢 量。由(1)式可见，如果旋光介质的厚度、材料和入射光的大 小、方向一定,则θ的大小只与磁化强度矢量Ｍ有关。因此， 根据涡流检测原理可知，只要在被测试件中的被测区域内产生 直线流动、分布均匀的层状电涡流，此电涡流会在空间感应出 垂直于被测试件的磁场。如果试件中在该区域含有缺陷，则缺 陷处电涡流的流动将发生变化，并引起该处的垂直磁场发生变 化；此时，便可采用与该磁场平行放置的磁光传感元件将磁场 的这种变化转换成相应的光强度的变化，即可对缺陷进行实时 成像。
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(相关知识)
当线圈1、2靠近时，线圈1中电流 I1 变化在线圈2
中激起的感生电动势为 E21，线圈2中的电流 I2 变化在
线圈1中激起的感生电动势为：E12
E21
M
dI1 dt
dI E12 M dt
式中：M——互感系数，与两化率； dI2 线圈2中电流
图 按使用方式分类的线圈 （a）绝对式 （b）自比式 （c）他比式
三、对比试样 涡流检测中的对比试样是按一定的用途设计制作的 具有人工缺陷的试样，用于进行对比实验。
（1）对比试样的用途 1． 测试设备的性能 2． 调节检测灵敏度 3． 验收产品质量
（2）对试样的要求
1． 对比试样的材质、形状、尺寸、热处理状态和 面状态与被检测试件相同，一般从被检试件上截取。
涡流检测定义及适用：
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。
当把导电试件置于交变磁场之中，在工件中就有 感应电流存在，即产生涡流。工件自身物理性质 （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。通过观测工件中涡流 的变化，就可以判定工件的性质，状态，称为涡 流检测。 涡流检测只适用于检测导电材料
➢ （1）涡流检测仪器的类别
➢
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。根据用途、使用、
显示等不同分为以下几类。
➢ ① 按用途分 ➢ ⅰ 探伤仪
➢ ⅱ 材料分选仪
➢ ⅲ 测厚仪
➢ ② 按使用方式分 ➢ ⅰ 手动涡流仪
➢ ⅱ 自动涡流仪
③ 按显示方式分 ⅰ 图像显示 ⅱ 数字显示 ⅲ 指针显示
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。
涡流探伤原理
涡流探伤原理
涡流探伤是一种无损检测技术，利用涡流法原理来检测材料中的表面和近表面缺陷。
涡流探伤原理基于法拉第电磁感应定律，即当磁场穿过导体时，会在导体内产生涡流。
涡流通过改变磁场的分布来响应缺陷。
涡流探伤的工作原理如下：首先，通过交变电流通过线圈产生的交变磁场在进行检测的材料上形成一个感应区。
感应区内的涡流将跟随磁场的变化而产生和消失。
当磁场被材料表面上的缺陷所评定时，涡流的形状和大小也会发生变化。
然后，通过检测涡流的变化来判断材料中是否存在缺陷。
增大或减少电流的频率和振幅，可以改变涡流的深度和灵敏度，进一步优化检测结果。
涡流探伤具有以下特点：非接触性、快速性、高灵敏度和广泛适用性。
它可以用于检测各种导电材料，包括金属、合金和导电涂层等。
涡流探伤主要用于检测材料表面和近表面的裂纹、腐蚀、疲劳和焊接缺陷等。
在航空、汽车、电力和化工等领域都有广泛应用。
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
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..
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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
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U 1 (R1 j L1) I1 j M I 2
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U 1 ( R1 jX L1 ) I 1 jX M I 2
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0 ( R22 jX 22 ) I 2 jX M I 1
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jX M
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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
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X
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)；
X 折合
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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。
五大常规无损检测技术的原理和特点
五大常规无损检测技术的原理和特点一、射线检测（RT）射线检测（RadiographicTesting），业内人士简称RT，是工业无损检测（NondestructiveTesting）的一个紧要专业门类。
射线检测紧要的应用是探测工件内部的宏观几何缺陷。
依照不同特征，可将射线检测分为多种不同的方法，例如：X射线层析照相（X—CT）、计算机射线照相技术（CR）、射线照相法，等等。
射线照相法，利用X射线管产生的X射线或放射性同位素产生的γ射线穿透工件，以胶片作为记录信息的器材的无损检测方法。
该方法是最基本、应用广泛的的一种射线检测方法，也是射线检测专业培训的紧要内容。
（一）射线照相法的原理射线检测，本质上是利用电磁波或者电磁辐射（X射线和γ射线）的能量。
射线在穿透物体过程中会与物质发生相互作用，因吸取和散射使其强度减弱。
强度衰减程度取决于物质的衰减系数和射线在物质中穿透的厚度。
假如被透照物体（工件）的局部存在缺陷，且构成缺陷的物质的衰减系数又不同于试件（例如在焊缝中，气孔缺陷里面的空气衰减系数远远低于钢的衰减系数），该局部区域的透过射线强度就会与四周产生差别。
把胶片放在适当位置使其在透过射线的作用下感光，经过暗室处理后得到底片。
射线穿透工件后，由于缺陷部位和完好部位的透射射线强度不同，底片上相应部位等会显现黑度差别。
射线检测员通过对底片的察看，依据其黒度的差别，便能识别缺陷的位置和性质。
（二）射线照相法的特点1、适用范围适用于各种熔化焊接方法（电弧焊、气体保护焊、电渣焊、气焊等）的对接接头，也能检查铸钢件，在特殊情况下也可用于检测角焊缝或其他一些特殊结构工件。
2、射线照相法的优点①缺陷显示直观：射线照相法用底片作为记录介质，通过察看底片能够比较准确地推断出缺陷的性质、数量、尺寸和位置。
②容易检出那些形成局部厚度差的缺陷：对气孔和夹渣之类缺陷有特别高的检出率。
③射线照相能检出的长度和宽度尺寸分别为毫米数量级和亚毫米数量级，甚至更少，且将近不存在检测厚度下限。
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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 I 2 ( j? M I 1 )
X L1 ? ? L1 , X L 2 ? ? L2 , X M ? ? M ,
R22 ? R2 ? R , X 22 ? X L 2 ? X
实现自动化检测； （4）对高温状态的导电材料进行涡流检测。尤其重要的是加热到居里
温度以上的材料，检测时不再受到磁导率的影响，可以像非磁性金 属那样用涡流法进行探伤、材质检验以及棒材直径、壁厚等测量； （5）涡流及反作用磁场对金属材料工件的物理和工艺性能的多种参数 有反应，是一种多用途的检测方法。
涡流检测基本原理
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R、L、C串 联电路
Z ? R? jX ? R? j(XL ? XC)
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X C ? 1/ ? C
R: 电阻 X：电抗 Z：阻抗
XL:感抗
? 原、副边的回路电压方程
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涡流检测基础
涡流 涡流检测特点 涡流检测基本原理 变压器耦合式互感电路 ——涡流检测模型 趋肤效应 渗透深度
涡流 :金属在变动的磁场中或相对于磁场运动，金 属体内感生出漩涡状流动的电流
涡流检测特点
（1）只适用于产生涡流的导电材料； （2）涡流检测时不要求检测线圈与被检材料紧密接触 （3）检测时无需耦合剂。不必在检测线圈和工件之间充填，从而容易
?耦合系数 ：表示两个线圈耦合紧密程度
K ? M / L1L 2
? 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
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变压器耦合式互感电路
折合电阻、折合电抗、折合阻抗
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？？为什么说涡流试验法只能对金属材料的表面或近表面进 行检测(对内部缺陷因灵敏度过低而效果不佳） ？
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意义 在这种变压器耦合式互感电路中，尽管原、副
边之间没有直接的电的联系，但由于互感的存在， 副边电路的闭合而得到的副边电流，会通过互感影 响原边电路中电压和电流之间的关系。 作用
在以电磁感应原理为基础的涡流检测中，检测 线圈和被检金属之间就可以等效为这种电路，因此， 可以参照这种电路的分析方法来分析涡流检测的问 题。
? 涡流检测是以电磁感应原理为基础。 ? 当载有交变电流的检测线圈靠近导电材料时，
由于线圈磁场的作用，材料中会感生出涡流。 涡流的大小、相位以及流动方式等受到材料导 电性能的影响，而涡流产生的反作用磁场又使 检测线圈的阻抗发生变化，因此，通过测定检 测线圈阻抗的变化，可以得到被检材料有无缺 陷的结论。
趋肤效应：当交变电流通过导体时(例如圆截面的直长导 线)，由于导线周围存在电磁场，导线本身就会产生涡流 ;涡流 的磁场会引起高频交变电流趋向导线表面，使导线横截面上电 流的分布不均匀;表面层上的电流密度最大，随着进入导体深 度的增大而减小的现象
渗透深度：把电流密度下降到表面电流密度 1／e倍(大约37％) 处的深度；与导线的电导率、磁导率及交变电流频率有关；