电磁无损检测

1、自比差动式与他比差动式线圈对不同类型缺陷的响应特征？

自比差动式：采用同一检测试件的不同部分作为比较标准称为自动式。将两个线圈差动连接，微小变化的影响便几乎被抵消掉，如果试件存在缺陷，当线圈经过缺陷时将输出相应急剧变化的信号，且第一个线圈或第二个线圈分别经过同一缺陷时所形成的涡流信号方向相反。

他比差动式：也称标准比较式。采用两个检测线圈反向连接成为差动形式。由于这两个线圈连接成差动形式，当被检试件不同于标准试件时，检测线圈就有信号输出，因而实现对试件检测的目的。

2、涡流对比样的通孔、平流孔、轴（周）向槽、分别对那些自然缺陷

有对比性？

通孔形人工缺陷能较好地代表穿透孔洞。2）平底盲孔缺陷对于管壁的腐蚀具有较好的代表性。3）槽形人工缺陷能更好的代表管棒材制造过程产生的折叠及使用过程中出现的开裂条状缺陷和各种机械零件使用过程产生的疲劳裂纹。

3、铁磁材料探伤前为什么进行磁饱和？如何实施退磁处理？

1铁磁性金属经过加工处理后，会引起金属内部μ分布不均匀。在涡流探伤中，金属磁导率的变化会产生噪声信号；也有一些非铁磁性不锈钢在进行强制性加工后，A组织转变为M而带有磁性，探伤时同样也会引起噪声。磁噪声对线圈阻抗的影响远大于缺陷的影响，给缺陷的检出带来困难。另外，铁磁性金属或非铁磁性金属带有磁性后，趋肤效应很强而投入深度很浅，铁磁性金属大而变化的μ对探伤有害无益，克服铁磁性金属μ对擦伤影响地方法是对试件进行饱和磁化。

2退磁方法：多用通有交流电的退磁线圈进行消磁。有时，合并使用直流线圈进行退磁。让剩磁工件通过退磁线圈，在试件逐渐远离线圈的过程中，工件上各部件都受到一个幅值逐渐减小，方向在正负之间反复变化的磁场的作用。在这个磁场作用下，材料的磁化状态将沿着一次比一次小的磁滞回线，最后回到未磁化状态零点。

4、零件与热交换管经常出现的缺陷：腐蚀、磨损、震动、挤压、泄露。

5、涡流测厚与电磁测厚的区别？影响精度的因素。

1)区别：涡流测厚适用于基本材料为非铁磁性材料。覆盖层为非导电的绝缘材料。利用涡流检测中的提离效应，磁性法适用于基体材料为铁磁性材料，覆盖层为非铁磁性材料。

2)因素：检测步骤，基体的导电性，基体的厚度，检测部位的形状，尺寸及表面粗糙度，校准膜的厚度的测量选择，覆盖层的刚性，操作的一致性。6，电磁分选和涡流分选有何不同？

1）电磁分选：铁磁性材料，很低的频率，根据电磁响应信号幅度和相位的不同实现对不同铁磁性材料的鉴别，是一种定性比较的测试方法。

2）涡流分选：非铁磁性材料，利用电导率标准试块校准仪器的测量范围，直接测量出材料的零件和导电率值，并根据此进行牌号，状态的识别或分选

7，填充系数的物理意义，y上升，灵敏度上升？为什么？

导体半径a的平方与螺线管内径b的平方之比

8，放置式线圈有哪几种？

饼式探头，平面探头，弹簧探头，笔式探头

9，确定检测频率的方法及适用性

管材：

1.利用表征线圈内金属棒材尺寸和电磁特征的频率fg，进行非铁磁性棒材检测频率计算

2.利用频率选择圈进行非铁磁性棒材的检测频率的选择

3.利用放置式线圈半无限大平面导体上的涡流透入深度，近视估算探头非铁磁性材料的检测频率fg

4.利用对比式样上不同人工缺陷的涡流响应情况而定

10，热交换管实行多频率检测时，如何使用多频技术清除干扰信号？

利用坐标转换法（坐标旋转）清除干扰信号

两个阻抗圈频率F1F2，保持F1不变，将F2图形经过因子变频，把F2图形上的轨迹调节成与F1图形轨迹一致，将两图形相减，即可消除干扰信号，而缺陷信号TB可以保留。

1、简述涡流检测原理和特点

答：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，当导体置于交变磁场之中，导体中就会产生感应电流，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，利用这种现象来判知导体性质、状态及有无缺陷的检测方法，叫做涡流检测方法。

优点：①对金属管、棒、线材的检测不需接触，无须耦合介质，检测速度高，易于实现自动化监测，特别适合在线检测②对于表面缺陷的检测灵敏度高，且在一定范围内具有良好的线性指示，可对大小不同的缺陷进行评价③采用特定电路可对影响涡流的某一单独因素进行有效检测④可进行高温下检测，可对工件狭窄区域及深孔壁（包括管壁）等进行检测⑤采用电信号显示，可存储、再现及进行数据比较和处理

缺点：①对象必须是导电材料，且只适用于检测金属表面缺陷，不适用于检测金属材料深层的内部缺陷②金属表面感应的涡流渗透深度随频率而异③采用穿过式线圈进行检测时，获得的信息是管、棒或线材一段长度的圆周上影响因素的累积结果，对缺陷所处圆周上的具体位置无法判定④旋转探头式涡流探伤可准确探出缺陷位置，灵敏度和分辨率也很高，但检测区域狭小，全面扫查检验速度较慢⑤涡流探伤至今处于当量比较检测阶段，对缺陷做出准确的定性定量判断尚待开发

2、什么是线圈的折合阻抗、视在阻抗和归一化阻抗？归一化阻抗有何作用？

折合阻抗是将副边线圈的感应电流对原边线圈的影响以阻抗的形式表达。视在阻抗是折合阻抗与原边线圈本身的阻抗之和。原边线圈的视在阻抗通过归一化消除原边线圈自身阻抗的变化对其产生的影响而得到的阻抗称为归一化阻抗。

作用：归一化阻抗图形象而定量地表示出影响阻抗各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，减少各种效应的干扰提供了参考依据

3、简述涡流检测报告应包括的主要内容

答：涡流检测报告应包括的主要内容：A．试验日期B．试验名称C．试验的型号、规格、尺寸及数量等D．仪器的型号、线圈的形式E．试验条件（试验频率、灵敏度、相位、滤波器、抑制器、磁饱和电流等）F、验收标准（如探伤判废标准）和对比试件编号、标准伤的形式和尺寸G、试验结果，包括各种数据、图表及验收结论H、有关人员签字：操作者、报告签发者、审核者等I、对试验中出现的事故、异常现象也要给予记录4、简述有效磁导率、特征频率的物理意义

有效磁导率的物理意义：把实际工件中各点具有不同的磁场强度和具有相同磁导率等效地假设成工件中各点具有相同的磁场强度和不同的有效磁导率。特征频率的物理意义：对和工件紧密耦合的工作线圈，当撤去外加能量时，线圈与工件的组合系统依靠本身贮存的电磁能量而发生电振荡的频率。

5、检测线圈分为哪几类？其主要用途是什么？

答：主要分为三种类型：1.探头式线圈：放置在试样表面进行检测的线圈。不仅适用于形状简单的板材、板坯、方坯、圆坯、棒材及大直径管材的表面扫描探伤，也用于形状较复杂的机械零件的检查2.外穿过式线圈：将被检试样放在线圈内进行检测的线圈。用于线、棒、管材的探伤3.内插探头式线圈：插在孔内或管材内壁进行探伤的。专门用来检查厚壁管子内壁和钻孔内壁的缺陷，也用来检查成套设备中管子的质量。

6、涡流试验相似律及其用途

两个不同试件，只要频率比相同，那么它们相同部位的有效磁导率，场强分布和涡流分布也相同。

用途：试验相似律是进行模型试验的基础。对于涡流检测中某些不能用数学计算提高理论分析结果，也不能精确的直接用实物加以测量的问题，可以根据涡流试验相似律，通过模型试验来判断检验结果。

8、涡流检测有哪些典型的应用？

主要体现在探伤和材料测试两方面。涡流探伤主要分为管棒材的在线检测与入厂复验检测，管道的在役检测和非规则零件制造与使用过程的检测；还可用于材料或零件电磁特性的测量，如材质分选、电导率测量、防护层厚度测量、电阻、温度、厚度测量、振动和转速测量等领域。

9. 穿过式线圈阻抗影响因素。试件的电导率有效磁导率几何尺寸缺陷试验频率

10、放置式线圈阻抗影响因素工件电导率提离效应磁导率试验频率工件厚度探头直径

12、涡流膜厚测量和板厚测量的区别何在？在频率选择上各有什么要求？区别：膜厚测量基于提离效应，板厚测量基于基于集肤效应；膜厚测量与表面覆盖层的刚性和弯曲性能有关，而板厚测量是直接进行测量，不涉及表面覆盖层问题。

膜厚测量时选用较高频率且通常使用固定的检测频率，在测试过程中不需要也不能够进行频率选择；板厚测量通常采用检测频率较低的涡流仪器，如探伤仪和电导仪。

13、涡流检测时，有哪些主要因素会影响线圈阻抗？如何影响？

答：涡流检测时，影响试验线圈阻抗的主要因素可从如下特性函数中表现出来：1－η＋ημrμeff 式中：η--填充系数；μr--相对磁导率；μeff--有效磁导率。即影响试验线圈阻抗的主要因素有：电导率、磁导率、试件的形状尺寸、缺陷及试验频率等。电导率：随电导率的增加，阻抗值延阻抗曲线向上移动；磁导率：非磁性材料，因为μr近似为1，所以对阻抗无影响；磁性材料，因为μr远大于1，所以直接影响有效磁导率值、特征函数值和阻抗值。磁性材料试件的阻抗随相对磁导率μr值的增大而增大。试件几何尺寸：试件几何尺寸通常以直径（或半径）描述。试件直径的变化，不仅影响有效磁导率（分析参见电导率分析），而且影响填充系数。因此，试件几何尺寸对试验线圈阻抗的影响是双重的。缺陷：缺陷对试验线圈阻抗的影响可以看作是电导率、几何尺寸两个参数影响的综合结果。试验频率：试验频率对试验线圈阻抗的影响表现在频率比ｆ/ｆg上，由于有效磁导率是以频率比ｆ/ｆg为参变量的，随着试验频率的降低穿透深度增加阻抗值延曲线上升

14、试述多频涡流中坐标旋转法抑制干扰的原理？它与单频中的相敏检波有什么异同？

坐标旋转法按照正弦余弦函数一同变化，通过坐标旋转（即旋转信号的相位），使干扰参数信号位于水平方向，来实现参数分离。单频中的相敏技术是使相敏检波器的检测方向（即输出信号方向）与某一干扰参数的信号方向垂直，这样便能抑制干扰参数的影响。

15、何谓提离效应、危害、应用

应用点式线圈检测时，线圈与工件之间距离变化，会引起检测线圈阻抗变化，这种距离影响称为提离效应。危害：对涡流检测影响很大，必须用适当的电学方法予以抑制。

应用：利用提离效应可以测量金属表面涂层或绝缘覆盖层的厚度。

16、简述涡流检测时，标准试件的用途及制作注意事项

用途：评价检测系统的性能。制作时的注意事项：标准对系统测试用标准样管的规格、尺寸及材料做了统一规定；建议采用外径为25mm、壁厚为2mm、长度为2000mm的铜（SF-Cu）、奥氏体不锈钢（X－10，1Cr18Ni9Ti）、铜－锌合金（CuZn20Al）和铁磁性钢管（St35.2）制作。不同材料的选用是根据测试的频率范围和所期望的内部缺陷与表面缺陷信号间相位角的差异所决定的。

17、涡流检测时，对比试件的用途及制作注意事项

对比试件的用途主要有三个：①调节和检验设备：试验前，使用对比试件调节试验参数，确定试验状态；试验过程中，使用对比试件检验设备工作是否正当可靠。②确定质量验收标准：试验中，根据对比试件上指定的人工缺陷的指示信号为基准，确定受检试件是否合格。③检查设备性能：主要性能有灵敏度、分辨力、末端效应长度、人工缺陷的重要性等。制作对比度试件注意事项主要有三项：①材料选择：应使材料片号、热处理状态、尺寸、形状、加工程序、表面光洁度等应与受检试件相同。②人工缺陷加工：制作时不允许材质发生变化，不允许留有残余应力；制作完毕，人工缺陷内不允许残存金属粉末；为防止末端效应，应使人工缺陷与末端相距200mm以上；人工缺陷有两个以上时，为防止相互干扰，间距也应在200mm以上。③人工缺陷的宽度及深度均应测量。

18、叙述铁磁性材料的磁滞回路

答：将未磁化的试样，从O磁化到P点，再由Нs把磁场强度减少，逐渐降到零，此时磁感应强度B不再是零，而为0Q值，这是磁化後剩余磁感应强度，简称为剩磁。若要使样品的B减到零，必须加上与原磁化场方向相反的磁场，当H加到某一值时，使B等于零，这个磁场即0R值，称为矫顽力。若再增加磁场直到P'0点，此时的磁场为负Нs。然后把磁场从负Нs减少到零，则磁化状态变到Q＇点；如磁场再由零增加到Нs，这样，磁化状态由P＇点又变到P点。所得PQRP'和P'Q'0R' P曲线，对于原点0是对称的。试样的磁化过程每经历这样一个循环，闭合曲线PQRP＇Q＇R＇P叫做铁磁性材料的磁滞回路，这种现象叫做磁滞现象。

7、确定管棒材检测频率的方法有哪些

①利用表征线圈内金属棒材尺寸和fg进行非铁磁性棒材检测频率的计算

②利用“频率选择图”进行非铁磁性棒材检测频率的选择③利用放置式线圈在半无限大平面导体上的涡流渗透深度公式，近似估算非铁磁性管材检测频率④利用对比试样上不同人工缺陷的涡流响应情况确定

9、简述涡流检测工艺（或试验规范）的主要内容。

答：根据具体试验制定。主要内容包括：试验目的（例如：无损检测内部缺陷、材质鉴别、测厚等）；试件的名称、材料、规格、数量；检验依据的标准；试件要求；仪器、线圈、附加装置；试验条件（频率、灵敏度、速度）；对比试样及加工要求；记录内容、人员资格。

10、简述试验频率选择的依据。

答：1）趋肤效应（或渗透深度）和检测灵敏度互相兼顾；2）检测因素的阻抗特性：①选择检测因素产生最大阻抗变化时的频率，②选取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；3）考虑检测速度的影响

12、对比试样选材时，应尽可能满足哪些条件？

答：1）材料成分及热处理状态与被检件相同；2）尺寸、牌号一致；3）表面状态与试件相同（加工工艺、程序）；4）由成型弯曲及其它冷加工引起的残余应力相同。显然，理想的对比试件可以从同一批量的被检件中选取。