涡流检测仪器五知识讲解
涡流检测(相关知识)
一般的涡流检测仪主要由振荡器、探头(检测线 圈）、信号输出电路、放大器、信号处理器、显示器、 电源等部分组成，其方原理框图如下图所示。
二、检测线圈（探头）
（1）检测线圈的作用 1.交变的激励电流作用下产生交变磁场，使试件感生 涡流。 2.拾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
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。 由于试件形状的不同、检测部位的不同，所以 检测线圈的形状与接近试件的方式也不尽相同。 为了适应各种检测的需要，人们设计了各种各样 的检测线圈和涡流检测仪器。
2 涡流检测系统
涡流检测系统包括涡流检测仪、检测线圈、对比试块等。 一、涡流检测仪 （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 自动指针显示
此 外， 按 信号处理方法不同还可以分为 相位分 析仪、频率分析仪、振幅分析仪等几种。
二、 涡流检测仪原理与组成
涡流检测仪的工作原理是：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感生涡
流。当试件存在缺陷或物性变化时，线圈电压发生变
d —— 磁通量的变化率： dt
“-”——表示感生电动势反抗回路中的磁通的变化。
（2）自感与互感 ①自感 当回路磁通量变化时，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 种感生电动势是自感回路电路引起的，因此称为自感 电动势，用 E 表示。
涡流检测涡流检测基础知识无损检测课件.(1)
涡流检测涡流检测基础知识无损检测课件.一、教学内容二、教学目标1. 理解并掌握涡流检测的基本原理及其在实际工程中的应用。
2. 学会使用涡流检测设备，并能对检测结果进行正确分析。
3. 能够运用所学知识解决涡流检测中的一些实际问题。
三、教学难点与重点教学难点：涡流检测信号的解析。
教学重点：涡流检测的基本原理及其在实际工程中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：涡流检测仪、涡流检测传感器、演示用试件。
2. 学具：笔记本、教材、《涡流检测基础知识》课件。
五、教学过程1. 导入：通过展示一个实际工程中运用涡流检测发现缺陷的案例，引发学生对涡流检测的兴趣。
2. 理论讲解：详细讲解涡流检测的基本原理，让学生理解涡流检测的物理本质。
3. 实践操作：演示涡流检测仪器的使用方法，并指导学生进行实际操作。
4. 例题讲解：通过解析具体涡流检测信号的例子，让学生学会如何分析检测结果。
5. 随堂练习：让学生针对提供的试件进行涡流检测，并对检测结果进行分析。
六、板书设计1. 涡流检测基本原理2. 涡流检测设备与传感器3. 涡流检测信号解析4. 涡流检测在实际工程中的应用七、作业设计1. 作业题目：（1）简述涡流检测的基本原理。
（2）涡流检测设备由哪些部分组成？（3）如何对涡流检测信号进行解析？2. 答案：（1）涡流检测是利用交变磁场在导电试件中产生涡流，通过检测涡流的变化来发现缺陷的一种无损检测方法。
（2）涡流检测设备主要由涡流检测仪、传感器、试件和信号处理系统组成。
（3）对涡流检测信号进行解析时，需关注信号的幅值、相位和频率等参数的变化。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过实践操作，让学生对涡流检测有了更直观的认识，但部分学生对涡流检测信号解析仍存在困难，今后教学中需加强此方面的讲解。
2. 拓展延伸：鼓励学生查阅相关资料，了解涡流检测在航空、铁路、电力等领域的应用，提高学生的实际应用能力。
重点和难点解析1. 涡流检测信号的解析。
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。
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
涡流检测技术
涡流检测技术
3 1 2 3 4
涡流检测的原理 涡流检测的仪器设备 涡流检测方法
涡流检测的应用
涡流检测的原理
3 1 2 3 4
涡流检测的基本知识 涡流检测的基本原理 趋肤效应
渗透深度
涡流检测的基本知识
涡流
涡流是当金属导体处在变 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 旋涡状流动的电流
=
1 f
涡流检测的基本知识
渗透深度是反映涡流密度分布于被检材料的电导率、磁导 率及激励频率之间基本关系的特征值。f、μ、σ 越大， 则渗透深度越小
由于被检工件表面以下3δ处的涡流密度仅约为其表面密 度的5%，因此通常将3δ作为实际涡流探伤能够达到的极 限深度
涡流检测仪器
3 1 2 3
示波管
显示出来
计算机的CRT
涡流检测仪
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 缺陷或物理变化时，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。
涡流检测仪 涡流检测线圈 对比试样
涡流检测仪
3 1 2 3
仪器的类别 涡流检测仪组成 涡流检测仪的工作原理
涡流检测仪
仪器的类别
按检测目的分：
导电仪
测厚仪
探伤仪
导电仪
测厚仪
探伤仪
涡流检测仪
指示检测结果
指示检测结果
鉴别影响因素
鉴别影响因素
检测涡流信息
检测涡流信息
产生激励信号
涡流检测相关知识介绍
交变的感生涡流渗入被检材料的深度与其频率的1/2次幂成反比。 常规涡流检测使用的频率较高（几百到几兆赫兹），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。
趋肤效应
h 503
fr
二、 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
阻抗即电阻与电抗的总合，用数学形式表示为：
Z :阻抗，单位为欧姆
R :电阻，单位为欧姆 X :电抗，单位为欧姆 j 是虚数单位
Z R jX
电感L
线圈在磁通发生变化时能产生电动势e，
线圈匝数
e N d d dt dt
N Li
电感 磁链
磁通
L N
ii
互感M
当线圈1中的电流变化时所激发的变化磁场，会在它相邻的 另一线圈2中产生感应电动势；同样，线圈2中上的电流变化时， 也会在线圈1中产生感应电动势。这种现象称为互感现象，以互 感系数M表示，简称互感。所产生的感应电动势称为互感电动势。
（一） 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Z0
Z0 R1 jX1 R1 jL1
空载阻抗 电阻 电抗
初级线圈
次级线圈
线圈耦合互感电路
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等效阻抗Ze来体现。Z0与
或对两线圈间耦合系数不同的初级线圈的视在阻抗作出阻抗平面图时，就 会得到半径不同、位置不一的许多半圆曲线， 这不仅给作图带来不便， 而且也不便于对不同情况下的曲线进行比较。为了消除初级线圈阻抗以及 激励频率对曲线位置的影响， 便于对不同情况下的曲线进行比较， 通常 要对阻抗进行归一化处理。
第五章_涡流检测
Depth Depth
Standard Depth of
Penetration
(Skin Depth)
Eddy Current Density
High Frequency High Conductivity High Permeability
1/e or 37 % of surface density
非磁性导电基体上非导体覆盖层.镀层厚度的测量.振幅 灵敏性涡流法
用电磁(涡流)法测定电导率的标准实施规程 ASTM 有色金属的电磁(涡流)分类标准规程 ASTM 用涡流仪器测量铝阳极镀层及其它非磁性基底金属绝
缘镀层的厚度标准试验方法 ASTM
涡流检测的基本过程
熟悉要检测缺陷的类型，位置，方向 选择合适的探头类型，适应工件的形状，缺陷对涡流有影响 选择合适的线圈激励频率，对表面缺陷检测，可以使用较高的激励频
率得到高分辨率和高灵敏度，对近表面缺陷，使用较低的激励频率得 到较大的穿透深度，但灵敏度会降低。铁磁材料或者高导电率材料需 要更低的激励频率。 制作参考试样，材料与工件基本一致。人工缺陷类似于待测缺陷 选择和安装仪器和探头 通过试样调节仪器到能方便识别缺陷的信号 放置探头到被测工件表面，仪器设置零点 扫查整个待测表面，扫查过程中要保证探头的稳定，因为探头的抖动 将会影响信号的质量。在自动扫查系统中需要相应的夹具 记录分析数据
壳牌公司开发部向Maclean购买了该专利权， 在探头的研制中获得了很大的成功，并用来检 测井下套管。20世纪60年代初期，壳牌公司应 用远场涡流检测技术来检测管线，检测设备包 括信号功率源、信号测量、信号记录和处理， 做成管内能通过的形式，像活塞一样，加动力 之后即可在管线内运动，取名“智能猪”（见 图3）。此装置于1961年5月9日第一次试用，一 次可以检测80公里或更长的管线。[3]
涡流检测技术
感生磁场微弱、与外磁场方向相同的物质，如铝。
逆磁质：
感生磁场微弱、与外磁场方向相反的物质，如铜。
铁磁质：
感生磁场强的物质，如铁，钴、镍及其合金。
磁导率：
相对磁导率：
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3.2.1.3 电磁感应
1．电磁感应：
当穿过闭合导电回路所包围面积的磁通量发生变化时，回路中将产生 电流的现象。
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3.3 涡流检测仪器及设备
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3.3.1 涡流检测仪
功能：
①产生激励信号； ②检测涡流信息； ③鉴别影响因素； ④指示器 信号检出电路 放大器
信号处理电路
显示器和电源电路
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3.3.1 涡流检测仪
相似条件：
f11 1d12
f2
2
2d
2 2
模型试验的理论基础
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填充系数
3.2.2.6 填充系数
d D
2
d--工件直径
D--线圈直径
L
L1
线圈归一化视在阻抗：
L L1
1
reff
Re
R R1
L1
reff
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3.2.2.5 涡流检测相似定律
相似定律：
kr f / fg
频率比 f/fg 相同时，不同试件的有效
磁导率、涡流密度和磁感应强度的几何
分布均相似。
导体内部的涡流分布、磁场分布随
f/fg 变化。
只要频率比相同，几何相似的不连续性 缺陷(例如以圆柱体直径的百分率表示 的一定深度和宽度的裂纹)将引起相同 的涡流效应和相同的有效磁导率变化。
电涡流无损检测仪使用说明书
电涡流无损检测仪使用说明书使用说明书一、产品概述电涡流无损检测仪是一种先进的无损检测设备，主要用于对金属材料的缺陷进行快速准确的检测。
本产品采用电涡流原理，通过电磁感应的方式，实现对金属材料内部缺陷的检测，具有高效、高精度的特点，广泛应用于航空航天、电力、石油化工等领域。
二、产品特点1. 高效检测：电涡流无损检测仪采用先进的电涡流原理，能够快速准确地检测金属材料的缺陷，大大提高了工作效率。
2. 高精度测量：本产品配备了精密的传感器和先进的信号处理技术，能够对微小的缺陷进行精确测量，保证了检测结果的准确性。
3. 易于操作：电涡流无损检测仪采用直观的人机界面设计，操作简便易学，即使没有专业培训也能够快速掌握使用方法。
4. 多功能应用：本产品具有多种检测模式和参数可选，适用于不同材料、不同形状的金属件的检测需求，具有很强的适用性和灵活性。
5. 便携式设计：电涡流无损检测仪体积小巧轻便，方便携带，适用于现场或实验室等不同环境下的检测需求。
三、操作步骤1. 准备工作：将电涡流无损检测仪取出，确保设备完好无损。
检查电池电量以及探头的连接是否牢固。
2. 打开电涡流无损检测仪：按下开关按钮，待仪器启动后，屏幕将显示主界面。
3. 选择检测模式：根据实际需求选择相应的检测模式。
可根据材料种类、厚度等选择最适合的检测模式。
4. 设置检测参数：根据具体情况，对仪器的检测参数进行设置。
参数包括探头频率、灵敏度等，可根据需要进行调整。
5. 准备被测金属件：将待测金属件放置在适当的位置上，确保与探头之间的距离合适。
6. 开始检测：将探头平稳地移动在被测金属件表面上，仪器将实时显示检测结果。
根据显示结果，可以判断金属件是否存在缺陷。
7. 结束检测：完成检测后，将仪器关闭并仔细清理。
注意保存检测数据和相关记录。
四、注意事项1. 请在使用前阅读本说明书并按照正确的方式操作，避免操作错误导致设备损坏。
2. 检测时请注意安全，避免探头与电源线等物体接触，以免发生电击等危险情况。
涡流检测仪使用说明
涡流检测仪使用说明欢迎使用涡流检测仪，这可是个超酷的检测小能手呢。
下面我就来给你唠唠怎么用它。
一、准备工作。
1. 检查设备。
- 先把涡流检测仪从它的小窝里（存放的地方）拿出来，好好瞅一瞅。
看看它的机身有没有啥磕磕碰碰的地方，就像检查一个小宝贝有没有受伤一样。
- 再瞅瞅那些连接的线缆，确保它们都插得稳稳当当的，可别松松垮垮的，不然就像没系紧鞋带一样，会出问题的。
2. 开机预热。
- 找到电源开关，轻轻一按，把它打开。
这时候呢，就像它在伸懒腰、做热身运动一样，给它一点时间预热一下。
一般预热个几分钟就差不多了，具体时间可以参考说明书上的小提示哦。
二、检测设置。
1. 选择检测模式。
- 在检测仪的操作面板上，有一些小按钮或者菜单选项。
你得根据你要检测的东西来选择合适的检测模式。
比如说，你要是检测金属管材，那就得选管材检测模式；要是检测金属板材，那板材检测模式就是你的菜啦。
这就好比你去钓鱼，得根据鱼的种类选对鱼饵一样。
2. 调整参数。
- 接下来就是调整参数啦。
这里面有检测频率、增益、相位这些听起来有点复杂的东西。
不过别担心，就像调收音机一样，你可以试着先从一些默认的参数开始，然后根据检测的实际情况再微调。
- 检测频率呢，简单来说就是检测仪发射信号的节奏快慢。
如果检测的材料比较薄，可能就需要高一点的频率；材料厚呢，频率就可以低一点。
增益就像是给检测仪的眼睛戴上一副放大镜，让它能更清楚地看到微小的缺陷。
相位呢，就有点像调整方向，让检测的信号和缺陷的信号能对上号。
三、开始检测。
1. 放置探头。
- 拿着探头，这可是检测仪的小触角哦。
把探头轻轻放在要检测的金属表面上，要确保探头和表面接触良好，就像两只手紧紧握在一起一样。
如果中间有空气或者脏东西，就可能影响检测结果啦。
2. 移动探头。
- 然后慢慢地移动探头，就像扫地机器人在地上慢慢走一样，要均匀、平稳地移动。
在移动的过程中，检测仪的屏幕或者指示灯就会给你反馈啦。
如果检测到有缺陷，它可能会发出警报声，或者在屏幕上显示出一些特别的标记，就像发现宝藏（其实是缺陷）的时候，它在大声喊“这里有情况”一样。
无损检测技术涡流检测课件.
无损检测技术涡流检测课件.一、教学内容本节课我们将学习《无损检测技术》教材中第五章“涡流检测”部分。
详细内容包括涡流检测的基本原理、检测设备、检测程序、信号分析及其在实际工程中的应用。
二、教学目标1. 理解并掌握涡流检测的基本原理及方法。
2. 学会使用涡流检测设备，能够进行简单的涡流检测操作。
3. 能够分析涡流检测信号，判断材料缺陷。
三、教学难点与重点教学难点：涡流检测信号的分析和处理。
教学重点：涡流检测的基本原理、设备操作及信号分析。
四、教具与学具准备1. 教具：涡流检测仪、涡流检测演示装置、PPT课件。
2. 学具：笔记本、教材、笔。
五、教学过程1. 导入：通过展示实际工程中涡流检测的应用案例，引出涡流检测的重要性。
2. 理论讲解：（1）讲解涡流检测的基本原理。
（2）介绍涡流检测设备及其工作流程。
3. 实践操作：（1）演示涡流检测仪的操作方法。
（2）学生分组操作，体验涡流检测过程。
4. 例题讲解：讲解涡流检测信号分析的实例。
5. 随堂练习：分析给定涡流检测信号的缺陷类型。
六、板书设计1. 涡流检测基本原理2. 涡流检测设备及其操作3. 涡流检测信号分析七、作业设计答案：缺陷类型为裂纹。
2. 作业题目：简述涡流检测的基本原理及其在实际工程中的应用。
答案：涡流检测的基本原理是利用电磁感应原理，通过检测涡流的变化来判断材料缺陷。
在实际工程中，涡流检测广泛应用于金属管道、飞机叶片、汽车零件等领域的缺陷检测。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对涡流检测基本原理的理解程度，以及实践操作的熟练程度。
2. 拓展延伸：研究涡流检测技术在其他领域的应用，如航空航天、核工业等。
了解新型涡流检测技术的发展趋势。
重点和难点解析1. 涡流检测基本原理的理解。
2. 涡流检测设备的操作方法。
3. 涡流检测信号的分析和处理。
一、涡流检测基本原理的理解涡流检测是基于法拉第电磁感应原理的一种无损检测方法。
当交变磁场穿过导体时，会在导体内部产生涡流。
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。
back
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。
第五章涡流检测要点
第五章涡流检测要点第五章涡流检测涡流是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。
(我们在实践中会遇到一些涡流现象，如金属存在电阻，当电流流过金属导体内时会产生焦耳热。
工业上利用这种热效应制动了高频感应电炉来冶炼金属。
这种电炉的炉壁上绕有线圈，当线圈接通高频大功率电源时，炉体内随之产生很强的高频交变磁场。
在炉体放置一定数量的金属，金属中便产生强大的涡流致使金属被加热至熔化。
) 涡流检测具有以下特点：①由于检测是以电磁感应为基础的，探头线圈不需接触工件，因此检测速度快。
（对管、棒材。
每分钟可检测几十米，线材可检测几百米实）易于实现自动化检测。
②对工件表面和近表面的缺陷，有较高的检测灵敏度。
③能在高温状态下，对管、棒、线材和坏料等进行检测。
④涡流检测技术是一种多用途的检测技术，除探伤外，还能测量工件、涂层的厚度、间隙以及工件的机械和冶金性能等。
⑤能提供缺陷的信息。
⑥实验结果可与检测过程同时得到，记录可长时期保存。
由于感生涡流渗入工件的深度与频率的平方根成反比（感生涡流具有趋肤效应）。
这个深度不大，因此，涡流检测目前只能检测表面及近表面的缺陷。
另外，因为影响涡流检测的因素如导电率、磁导率、缺陷、工件形状和尺寸以及探头线圈与工件之间的距离等，要取得所希望得到的检测参数，需要较复杂的信息处理技术。
还有涡流检测对复杂表面的检测效率低。
第一节涡流检测的物理基础一、材料的导电性(一)材料的导电率根据欧姆定律，沿一段导体流动的电流强度与其两端的电位差成正比。
即：RU I = 根据一定材料的导体，它的电阻与导体长度(L)成正比，与导体的截面积(S)成反比。
即：SL R ρ= 我们称ρ为导体的电导率单位为：(Ω·mm 2/m)或(μ·Ω·cm)(二)影响电导率的因素1．杂质含量如果在导体中掺入杂质，杂质会影响原子的排列，引起电阻率的增加。
涡流仪的使用方法和测量准确性控制技巧
涡流仪的使用方法和测量准确性控制技巧涡流仪是一种用于测量导电材料上缺陷或异物的仪器，具有高精度和非接触的特点，被广泛应用于工业领域。
本文将介绍涡流仪的使用方法和测量准确性控制技巧，帮助读者更好地了解和应用涡流仪。
1. 涡流仪的基本原理涡流仪基于涡流感应原理工作。
当涡流仪靠近导电材料时，材料表面会产生涡流。
这些涡流在导电材料的内部流动，并且会受到缺陷或异物的影响，从而改变涡流的强度和分布。
涡流仪通过测量这些变化来判断材料的质量状况。
2. 涡流仪的使用方法2.1 准备工作在使用涡流仪之前，需要对仪器进行准备工作。
首先，根据待测材料的特性选择合适的探头。
不同的材料可能需要不同类型和尺寸的探头。
其次，确保仪器的电源和信号连接良好。
最后，进行仪器的校准和初始化，以确保测量结果的准确性。
2.2 测量操作进行测量前，应先将涡流仪和待测材料的表面清洁干净，以避免杂质对测量结果的干扰。
然后，将涡流仪的探头靠近材料表面，逐渐移动探头，使其覆盖整个测量区域。
在移动探头时，需要保持匀速和稳定，避免过快或过慢，以免影响测量结果的准确性。
同时，需注意探头和材料表面的与法线角度，过大或过小的角度都可能造成测量偏差。
2.3 数据分析涡流仪会将测量数据显示在屏幕上或存储在仪器内部。
根据显示的数据，可以对测量结果进行分析和判断。
通常，涡流仪会标注出材料的缺陷或异物位置，并提供有关其大小、形状和深度的信息。
根据这些数据，可以进一步分析材料的质量和健康状况。
3. 测量准确性控制技巧为确保涡流仪的测量准确性，以下是一些控制技巧：3.1 校准和标定定期对涡流仪进行校准和标定是保证准确性的关键措施。
校准可以消除仪器本身的误差，标定则可以与已知标准进行比对，以确保测量结果的准确性。
校准和标定的频率取决于使用情况和要求，一般建议至少每年进行一次。
3.2 环境因素控制涡流仪对环境因素非常敏感，包括温度、湿度和磁场等。
为了确保测量结果的准确性，应在稳定的环境条件下进行测量，避免温度突变、湿度过高或过低，以及强磁场的干扰。
公共基础知识涡流检测技术基础知识概述
《涡流检测技术基础知识概述》一、引言在现代工业领域中，无损检测技术起着至关重要的作用。
其中，涡流检测技术作为一种重要的无损检测方法，凭借其高效、准确、非接触等特点，在航空航天、电力、石油化工、机械制造等众多行业得到了广泛应用。
本文将对涡流检测技术的基础知识进行全面综合的概述，包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势。
二、涡流检测技术的基本概念（一）定义涡流检测技术（Eddy Current Testing，简称 ECT）是一种基于电磁感应原理的无损检测方法。
它通过给检测线圈施加交变电流，产生交变磁场，当该磁场靠近导电材料时，会在材料中感应出涡流。
涡流的大小、分布等特性会受到材料的物理性质（如电导率、磁导率等）以及缺陷的影响。
通过检测线圈测量涡流的变化，可以推断出材料的性能和缺陷情况。
（二）检测原理当检测线圈靠近导电材料时，线圈中的交变电流会在材料中感应出涡流。
涡流的流向与线圈中的电流方向相反，会产生一个与原磁场方向相反的磁场，从而改变检测线圈的阻抗。
如果材料中存在缺陷，如裂纹、气孔等，会改变涡流的分布和大小，进而导致检测线圈的阻抗发生变化。
通过测量检测线圈的阻抗变化，可以判断材料中是否存在缺陷以及缺陷的位置、大小和形状等信息。
（三）检测对象涡流检测技术适用于各种导电材料，如金属材料（如钢铁、铝、铜等）、合金材料等。
它可以检测材料的表面和近表面缺陷，如裂纹、腐蚀、磨损等，也可以检测材料的厚度、电导率、磁导率等物理性质。
三、涡流检测技术的核心理论（一）电磁感应定律涡流检测技术的基础是电磁感应定律。
根据电磁感应定律，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动势。
在涡流检测中，检测线圈中的交变电流产生的交变磁场会在导电材料中感应出涡流，这就是电磁感应的过程。
（二）涡流场理论涡流场理论主要研究涡流在导电材料中的分布和变化规律。
涡流的大小和分布受到材料的电导率、磁导率、检测频率、线圈形状和尺寸等因素的影响。
《涡流检测》课件
《涡流检测》课件一、教学内容本节课的教学内容来自于《无损检测》一书的第五章，主要讲述涡流检测的原理、设备和应用。
具体内容包括：涡流检测的基本原理、涡流检测的设备组成、涡流检测的适用范围和限制、以及涡流检测在实际工程中的应用案例。
二、教学目标1. 让学生了解涡流检测的基本原理，理解涡流检测的设备组成和工作方式。
2. 通过实例分析，使学生掌握涡流检测在实际工程中的应用。
3. 培养学生对涡流检测技术的兴趣，激发学生对无损检测领域的研究热情。
三、教学难点与重点1. 涡流检测的基本原理。
2. 涡流检测设备的组成和工作方式。
3. 涡流检测在实际工程中的应用。
四、教具与学具准备1. PPT课件。
2. 涡流检测设备实物图。
3. 涡流检测实例视频。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过涡流检测设备实物图，让学生了解涡流检测在实际工程中的应用。
2. 涡流检测原理讲解：讲解涡流检测的基本原理，包括涡流的产生、发展和消失过程。
3. 涡流检测设备组成：介绍涡流检测设备的组成，包括发射器、接收器、探头等。
4. 涡流检测工作方式：讲解涡流检测的工作方式，包括断线检测、裂纹检测、材料识别等。
5. 实例分析：通过涡流检测实例视频，分析涡流检测在实际工程中的应用。
6. 随堂练习：让学生结合实例，分析涡流检测的适用范围和限制。
7. 板书设计：涡流检测原理、设备组成、应用案例。
8. 作业设计：题目1：涡流检测的基本原理是什么？答案：涡流检测的基本原理是利用交变磁场在导体中产生的涡流效应，对导体进行无损检测。
题目2：涡流检测设备主要由哪些部分组成？答案：涡流检测设备主要由发射器、接收器、探头等部分组成。
题目3：涡流检测在实际工程中有什么应用？答案：涡流检测在实际工程中可以用于断线检测、裂纹检测、材料识别等。
六、课后反思及拓展延伸1. 反思本节课的教学效果，看是否达到了教学目标。
2. 探讨涡流检测在其他领域的应用，激发学生的研究热情。
3. 搜集更多关于涡流检测的最新研究成果，下一节课与学生分享。
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3 基本电路
• 振荡器，功放：激励源 • 电桥：检出信号 • 放大器：用于放大微弱的输入信号，提高检测
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3. 三种分类
• 1.按检测线圈输出信号[感应方式]不同分类 • 2.按检测线圈与工件相对位置分类 • 3.按比较方式[线圈绕制连接]分类
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2. 按线圈与工件相对位置分类
• [外]穿过式
• 这种线圈是将工件插入并通过线圈内部进行检测。如图 所示。它可检测管材、棒材、线材等，可以从线圈内部 通过的导电试件。由于采用穿过式线圈、容易实现批量 、高速检验及实现自动化检测，因此，广泛地应用于小 直径的管材、棒材、线材试件的表面质量检测。
• 含义2.检测金属片厚度，利用厚度效应（线圈 的视在阻抗要随金属薄板厚度的不同而发生相 应的变化），测量范围<3倍渗透深度
• 选择较高频率，抑制金属电导率的影响
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涡流探伤仪
• 缺陷会改变导体内涡流的分布，从而影响 线圈阻抗
• 缺陷效应是电导率效应、磁导率效应和直 径效应的局部综合结果。
• 标准比较式（它比式）：典型的差动式涡流俭测．采用二个检测 线圈反向联接成为差动形式。如图b所示、一个线圈中放置被检 试件(与被测试件具有相同材质、形状、尺寸且质量完好)，而另 一个线圈中放置被检试件。由于这两个线圈接成差动形式，当被 检试件质量不同于标准试件(如存在裂纹)时，检测线圈就有信号 输出，实现对试件的检测。
（a）绝对式；（b）标准比较式；（c）自比较式
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绝对式和自比式[单线圈和差动线圈]
• 绝对式 • 对所有变化敏感 • 易区分混合信号 • 显示缺陷整个长度
• 温度不稳定时易发生 漂移
• 对探头的颤动比差式 敏感
• 自比式 • 温漂小 • 抑制颤动 • 对短伤敏感 • 对缓慢变化[长缺陷]不
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自比较式（自比式）：是标准比较式的特例，采用同一检测试件的不同 部分作为比较标准，故称为自比较式。如图c所示，两个相邻安置的线圈、 同时对同—试件相邻部位进行检测时，该检测部位的物理性能及几何参 数变化通常是比较小的，对线圈阻抗影响也比较微弱。如果将两个线圈
差动联接，这种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(裂纹)时将输出相应急剧变化的信号，且第—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。
• 提取缺陷信号，抑制干扰信号，三种分析 方法
• 1. 相位分析法 • 2. 频率分析法 • 3. 幅度分析法
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信号形成与检出
• 调制：试件与线圈相对运动，试件信息[信 号]加载在高频振荡信号上的过程。包括幅 度调制、频率调制和相位调制。
• 解调：将加在高频振荡信号的试件信息[信 号]检出的过程。
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涡流电导仪
• 测量金属及其合金中的电导率(成分、热处 理状态/杂质…)
• 测量灵敏度：用每单位电导率变化所对应 的阻抗变化值来表示。S=(∆Z)/ (∆σ)
• 选择频率比f/fg，使阻抗点在曲线的最右边 ，这样，灵敏度较高
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涡流测厚仪
• 含义1.测量金属基体上绝缘层厚度，利用提离 效应(在涡流检测中，探头晃动引起的信号变化 叠加在缺陷信号中，阻碍对缺陷的正确判断与 识别，这种干扰称为提离干扰，又称为提离效 应)，金属基体厚度>3倍渗透深度
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1.基本结构；2.基本功能
• 结构：由激励绕组、检测绕组、骨架和外壳组成。 • 功能： ①激励形成涡流的功能，即能在被检工件中建立一个交变电磁场
，使工件产生涡流的功能； ②检取所需信号的功能，即检测获取工件质 量情况的信号并把信号送给仪器分析评价； ③抗干扰的功能，即要求涡 流传感器具有抑制各种不需要信号的能力，如探伤时需抑制直径、壁厚 变化引起的信号，而测量壁厚时，要求抑制伤痕的信号等。 • 涡流传感器（整体）又称作检测线圈
1－线圈；2－磁芯；3－外壳；4－试件
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穿过式线圈
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内插式线圈
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3.按比较方式[绕制连接]分类
• 绝对式：如图a所示，直接测量线圈阻抗的变化，在检测时可用 标准试件放入线圈，调整仪器，使信号输出为零，再将被试工件 放入线圈，这时，若仍无输出，表示试件和标准试件的有关参数 相同。若有输出，则依据检测目的不同，分别判断引起线圈阻抗 变化的原因是裂纹还是其他因素。这种工作方式可用于材质的分 选和测厚，又可进行缺陷的检测。
• 幅度和相位解调——相敏检波器 • 频率解调——滤波器
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2 涡流检测仪器的基本结构
• 激励：振荡器，功率放大器 • 检出：探头，电桥，自动平
衡
• 处理：相敏检波器（含移相 器），滤波器，幅度鉴别器
• 显示：示波器，记录仪 • （计算机系统）
涡流检测系统的基本结构
1－振荡器，2－电压表，3－探头，4－裂 纹，5－工件
敏感
• 只能探出长缺陷的终 点和始点
• 有时信号不好解释
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涡流检测仪器原理框图
涡流仪的工作原理是：振荡器产生的各种频率的振荡电
流流经检测线圈，线圈产生交变磁场并在试件中感生涡 流，同时，受导电试件影响的涡流会使检测线圈的电性 能发生变化，通过信号输出电路将(包含待测信息的)检 测线圈电性能的变化转变成电信号输出，经放大器放大， 信号处理器消除各种干扰，然后输入显示器显示检测结 果。
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1－线圈；2－试件；3－线圈架
内通过式（内插式）
1－线圈架；2－线圈；3－试件
• 在对管件进行检验时，有时必须把探头放入管子 的内部．这种插入试件内部Байду номын сангаас行检测的探头称为
内通过式探头，它适用于冷凝器管道（如钛管、 铜管等）的在役检测。
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放置式（点式；探头式）
• 在检测时，将线圈放置于被检测工件表面进行检验。这 种线圈体积小，线圈内部一般带有磁芯，因此具有磁场 聚焦的性质，其灵敏度高。 它适用于各种板材、带材和 大直径管材、棒材的表面检测，还能对形状复杂的工件 某一区域做局部检测。