第六章 涡流检测技术-无损检测技术及缺陷评价
介绍几种常见的无损检测技术及其优缺点
介绍几种常见的无损检测技术及其优缺点无损检测技术是一种在不破坏被检物理性能的情况下，对物体的内部或表面进行检测、评价和控制质量的方法。
它被广泛应用于工程、制造业、航空航天、能源、交通运输等各个领域。
本文将介绍几种常见的无损检测技术及其优缺点。
首先，超声波检测是一种常见的无损检测技术。
这种技术通过将超声波的脉冲传递到被检测物体中，然后测量超声波反射或传播速度的变化来检测物体的内部缺陷。
超声波检测具有检测深度大、分辨率高、对不同材料具有良好适应性等优点。
然而，它也存在着检测速度慢、对被检材料有一定要求等缺点。
其次，射线检测是另一种常见的无损检测技术。
射线检测主要利用X射线或γ射线穿透被检材料，通过感光材料或电子束探测器来测量射线的衰减情况，以检测物体的缺陷。
射线检测具有检测速度快、可以检测多种材料、对内部缺陷有较高的分辨率等优点。
但是，由于射线具有辐射危害，对操作人员保护要求较高。
电磁检测是第三种常见的无损检测技术。
电磁检测基于电磁感应原理，通过改变磁场来检测被测物体的内部缺陷。
这种技术具有非接触性、检测速度快、对复杂几何形状具有良好适应性的优点。
然而，电磁检测也存在着对导电材料的限制、对操作环境的电磁干扰敏感等缺点。
另外，磁粉检测是一种常用的无损检测技术。
这种技术通过在被检测物体表面涂覆磁粉或将磁粉溶解在液体中，在外部施加磁场的作用下，通过观察或测量磁粉在缺陷区域的积聚情况来检测缺陷。
磁粉检测具有对各种材料适用、操作简便、成本低等优点。
然而，它只能检测表面缺陷，对缺陷深度的评估能力较弱。
最后，涡流检测是一种常用的无损检测技术。
涡流检测基于涡流感应原理，通过感应导体中的涡流来检测被检测物体的缺陷。
这种技术具有对导电和磁性材料适用、对小缺陷具有高灵敏度、无需接触被检材料等优点。
然而，涡流检测也受到导体材料和几何形状的限制，对操作人员的技术要求较高。
总而言之，无损检测技术在各个领域中发挥着重要的作用。
超声波检测、射线检测、电磁检测、磁粉检测和涡流检测是常见的无损检测技术，每种技术都有其独特的优点和缺点。
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。
无损检测技术中的缺陷评估与定量分析方法指南
无损检测技术中的缺陷评估与定量分析方法指南无损检测技术是一种非破坏性的检测手段，可以用于评估材料、结构或零部件中存在的缺陷和损伤。
缺陷评估和定量分析是无损检测技术中的重要任务，对于确保结构的安全性和性能至关重要。
本文将介绍一些常见的缺陷评估与定量分析方法指南，旨在帮助读者更好地了解无损检测技术以及如何应用这些技术进行准确的缺陷评估和定量分析。
1. 无损检测技术概述无损检测技术是一种通过对材料进行非破坏性的检测来评估其内部或外部缺陷的方法。
常见的无损检测技术包括超声波检测、磁粉检测、涡流检测、射线检测等。
每种技术都有其独特的适用范围和优势，因此在选择合适的技术时需要综合考虑不同的因素。
2. 缺陷评估方法指南缺陷评估的目的是确定缺陷的性质、位置、大小和对结构性能的影响程度。
以下是一些常用的缺陷评估方法指南：- 超声波检测（UT）：超声波检测是一种常用的无损检测技术，通过发送超声波脉冲并测量其传播时间来识别和量化缺陷。
评估时需考虑超声波的声速和衰减系数，并结合相关的标准和经验来判断缺陷的大小和对结构性能的影响。
- 磁粉检测（MT）：磁粉检测是一种在表面涂覆磁性材料，并观察材料表面磁场分布的方法。
通过检测磁粉中的磁性颗粒在缺陷处的集聚程度，可以评估和定量分析缺陷的大小和性质。
- 涡流检测（ET）：涡流检测是一种利用交变电流在导体中产生涡流，并通过观察涡流对传感器的影响来检测缺陷的方法。
评估时需考虑材料的电导率、导磁率以及信号与缺陷大小的相关性。
- 射线检测（RT）：射线检测主要使用X射线或γ射线来照射材料，并通过检测射线在材料中的吸收情况来识别缺陷。
评估时需要考虑射线的能量，以及不同材料和缺陷对射线的吸收程度。
总体而言，缺陷评估的方法一般包括实验测试和数据分析。
在进行缺陷评估时，需要根据实际情况选择合适的技术和方法，并参考相关的标准和经验进行评估。
3. 定量分析方法指南定量分析是指通过收集和分析无损检测数据来确定缺陷尺寸、形状和位置的过程。
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【‘“]。
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。
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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精品资料
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。
精品资料
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。
精品资料
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
精品资料
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。
精品资料
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。
感谢您的观看
THANKS
涡流检测的优缺点
无损检测技术-磁光涡流检测技术
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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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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。
(2021年整理)涡流检测的技术
（完整）涡流检测的技术编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（完整）涡流检测的技术）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为（完整）涡流检测的技术的全部内容。
目录涡流检测技术及进展 (2)涡流检测自然裂纹与信号处理 (5)压力容器列管涡流检测技术的研究 (9)金属锈蚀的涡流检测 (11)涡流检测技术及进展1 引言涡流检测是建立在电磁感应原理基础上的无损检测方法。
如图1,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.2 涡流检测的信号处理技术提高检测信号的信噪比和抗干扰能力，实现信号的识别、分析和诊断，以得出最佳的信号特征和检测结果.2。
1 信号特征量提取常用的特征量提取方法有傅里叶描述法、主分量分析法和小波变换法。
傅里叶描述法是提取特征值的常用方法。
其优点是，不受探头速度影响，且可由该描述法重构阻抗图，采样点数目越多，重构曲线更逼近原曲线。
但该方法只对曲线形状敏感，对涡流检测仪的零点和增益不敏感，且不随曲线旋转、平移、尺寸变换及起始点选择变化而变化.用测试信号自相关矩阵的本征值和本征矢量来描绘信号特征的方法称为主分量分析法,该方法对于相似缺陷的分辨力较强.小波变换是一种先进的信号时频分析方法。
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。
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。
涡流检测技术
三、涡流的趋肤效应和渗透深度
1.趋肤效应 感应出的涡流集中在靠近激励线圈的材料表面附
近的现象。涡流密度随着距离表面的距离增加而减 小。 2.渗透深度
趋肤效应的存在，使交变电流激励磁场的强度及 感生涡流的密度，从被检材料的表面到其内部按指 数分布规律递减。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：
XM M 互感抗 （3-2）
将次级线圈的折合阻抗与初级线圈自身的阻抗的和称为 初级线圈的视在阻抗Zs，即
Zs Rs jX s R1 Re j( X1 X e ) （3-3）
式中：Rs为视在电阻；Xs为视在感抗。
应用视在阻抗的概念，就可认为初级线圈电路中电流和电 压的变化是由于它的视在阻抗的变化引起的，而据此就可以得 知次级线圈对初级线圈的效应，从而可以推知次级线圈电路中 阻抗的变化。
当检测阻抗发生变化（如线圈的被检测零件中出现缺陷） 时，桥路失去平衡，这时输出电压不再为零， 而是一个非常 微弱的信号， 其大小取决于被检测零件的电磁特性。
U
Z1
Z1Z 3
Z2 Z3
Z4
E
（3-9）
式中： Z1、Z4为固定桥臂阻抗； ΔZ3为检测线圈阻抗的变化， 通过测量U，可间接得到ΔZ3。
3.3
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。这种影响可以用次级线圈电路
阻抗通过互感M反映到初级线圈电路的折合阻抗来体现，设折合
阻抗为。
Ze
Re
jX e
X
2 M
R22
X
2 2
R2
j
X
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。
涡流检测—涡流检测应用(无损检测课件)
7. 涡流检测工艺要点
➢ 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。 ➢ 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象调整在探伤仪器显 示器的正常动作范围之内。 ➢ 平衡调整
应在实际探伤状态下，在试样无缺陷的部位进行电桥的平 衡调整。
7. 涡流检测工艺要点
➢ 相位角的选定 调整移相器的相位角使得指定的对比试块的人工缺陷能最
明显地探测出来，而杂乱信号最小。 ➢ 直流磁场的调整
第4节 涡流检测的基本原理
6. 实际应用
以钛合金小直径棒材（φ3~φ6mm）为例，介绍和说明涡流 检测技术在原材料质量复验中的应用。
➢ 方法的选择：小直径——通过式线圈（自比差动式线圈） f=50~500kHz
➢ 人工缺陷的制作：对比试样——人工缺陷的设计和加工 长度：5~10mm，宽度：0.05~0.1mm，深度依据验收标准
间限制，平稳性稍好
平探头 • 线圈直径5~15mm，外径10~20mm，探
测面是平面。 • 稳定的耦合，检测效率高，适合平面和
曲率小的弧面。 • 不适合形状复杂零件检测。
5. 检测技术
孔探头： • 线圈直径1~2mm，与被检测孔的直径大小无关，而探头端部镶
嵌检测线圈的球体直径要与被检测孔直径相同，保证检测线圈 与孔壁的紧密耦合。检测不同螺栓孔配备不同规格的孔探头。
对强磁性材料进行探伤时，用线圈的直流磁场，使试件磁 导率不均匀性所引起的杂乱信号降低到不致影响探伤结果的 水平上。
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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Hall device (sensor)
Beddy~f, ur, p, Bexc
Beddy
Target
Aluminum Plates Liftoff
Characteristic PEC difference signal
Air Gap
Flaw Locations
0
•Bottom of top layer •Top of bottom layer •Bottom of bottom layer
第六章 涡 流t)原理
线圈
线圈 磁场
涡流
涡流磁场 导电材料
涡流检测原理 (Eddy current)
• 由于电磁感应金属材料在交变磁场作用下产生涡流。 • 金属材料中存在的裂纹将改变涡流的大小和分布，
分析这些变化可检出铁磁性和非铁磁性材料中的缺 陷。 • 涡流可用以分选材质、测膜层厚度和工件尺寸以及
• The leaking flux can be detected by a magnetic sensor
• The technique works only on magnetic materials
MFL principle
Analog to digital converter
Voltage amplifier
不适用对象 非导电材料。
无损检测方法选择
1）所要检查的缺陷的位置： 表面： PT，MT ，ET； 内部：RT，UT。
2）缺陷的种类： 平面型缺陷：UT为主 体积型缺陷：RT为主
3）工件类型 焊缝：UT，RT，MT(PT)； 板材：UT； 管材：UT，ET, MFL； 锻件：UT , RT ； 铸件： 钢：MT ，UT，RT； 铝：RT，UT 各种钢结构： MT ，UT，PT，RT。
Hr spatial distribution for a 200 um x 18 mm crack
漏磁检测 Magnetic Flux Leakage (MFL)
漏磁检测 Magnetic Flux Leakage (MFL)
Ferrite Yoke
Sample
Crack Magnetic Sensor
Typical MFL signals
Crack propagation direction
Hz spatial distribution for a 200 um x 18 mm crack
Crack width direction
• 常用检测方法：穿过式线圈；内通过式线圈；探头 式线圈。
• 检测对象类型：金属与非金属材料。 • 检测缺陷类型：裂纹等。
适用对象 导电材料，如铁磁性和非铁磁性的型材和零件、
石墨制品等。 能发现裂纹、折叠、凹坑、夹杂、疏松等表面
和近表面缺陷。 通常能确定缺陷的位置和相对尺寸，但难以
判定缺陷的种类。
材料的某些物理性能等。
• 涡流检测技术的特点：适用于导电材料；检测近表 面缺陷。
裂纹对涡流的影响 金属材料中存在的缺陷将改变涡流的大小和分布， 分析这些变化可检出铁磁性和非铁磁性材料中的 缺陷。
返回
• 应用及特点: • 涡流可用于分选材质、测膜层厚度和工件尺寸以及
材料的某些物理性能等。
• 涡流检测技术的特点：适用于导电材料；检测近表 面缺陷。
漏磁检测 Magnetic Flux Leakage (MFL)
• Introduce magnetic field into a ferromagnetic sample
• Magnetic flux flows inside the sample
• Defect act as a high magnetic reluctance region, some flux might be forced to flow outside the sample
电厂腐蚀检测应用
Periodically, power plants are shutdown for inspection. Inspectors feed eddy current probes into heat exchanger tubes to check for corrosion damage.
Winding coil Ferrite Yoke
MFL Software
Sample
Crack Magnetic sensor
Trigger
Waveform generator
Current amplifier
PMFL Probe
Experimental PMFL Probe
Coil windings
Pipe with damage Probe
Signals produced by various amounts of corrosion thinning.
飞机表层腐蚀减薄测试
脉冲涡流无损检测 Pulsed Eddy Current (PEC)
Bexc Excitation coil
Aircore Coil
涡流检测方式
涡流检测应用
Eddy current testing is particularly well suited for detecting surface cracks but can also be used to make electrical conductivity and coating thickness measurements. Here a small surface probe is scanned over the part surface in an attempt to detect a crack.