涡流检测2
涡流检测-第2章
2.1 材料的电磁特性
2.1.2 材料的磁特性
⑵ 金属的磁特性
铁磁性金属显示出独特的磁化性质的原因是金属内部有磁畴存在。 在铁磁性金属中，原子磁矩在一个个小的区域内按某一方向平行排列
，这种小区域称为磁畴。在磁畴内，各原子的磁矩方向一致，因此具
有相当强的磁性。但是，在没有外加磁场的情况下，磁畴在铁磁金属 内部的方向是任意的，因此，它们各自的磁性相互抵消，就整体来说 ，不显出磁性。
2.1 材料的电磁特性
2.1.2 材料的磁特性
⑶ 影响金属导磁性能的因素
① 加工 铁磁性材料由冷加工、淬火热处理、掺入微量元素等引起的晶格变
化，会阻碍磁畴壁的移动，而使磁导率 r降低。如果进行退火热处
理，消除这些因素的影响，磁导率 r 就上升。 ② 温度 在高温下，铁磁材料中的分子热运动会破坏磁畴的有规则排列，使 铁磁材料的磁性削弱。超过某一温度后，磁畴将全部瓦解，铁磁材 料的磁性也就全部消失，实现了材料的退磁。这一临界温度称为居 里温度或居里点。从居里点以上的高温冷却下来后，只要没有外磁
正弦交流电完成一次周期性变化所需要的时间称为周期T。周期的
单位是秒（s）。周期T与频率f的关系是：
T 1 f
或
f
1 T
2.2 正弦交流电
2.2.1 正弦交流电的基本概念
⑵ 幅值：v和i分别称为正弦交流电压和电流的瞬时值，它们描述正弦交 流电随时间变化的幅度。式中的V和I分别称为峰值或幅值，它们描述正 弦交流电瞬时值随时间变化所能达到的最大幅度。v和V的单位是伏特 （V）；i和I的单位是安培（A）。 ⑶ 相位：式中的t+v 和t+ i 分别称正弦交流电压和电流的相位，其 中v 和 i 叫初相位。相位和初相位的单位都是度（°）或弧度。正弦 交流电的相位是决定其瞬时变化状态的物理量。如果两个交流电之间有 相位差，表示它们变化的步调不一致，相位差为正时表示相位超前，为 负时表示相位滞后。 v1 V1 sint v 2 V2 sin( t )
涡流检测原理
涡流检测原理
涡流检测是一种非破坏性的测试方法，常用于检测导体中的表面缺陷和材料的导电性能。
它的原理基于一个重要的物理现象，即当导体中的电流受到变化时，会在导体附近产生涡流。
涡流产生的基本原理是法拉第电磁感应定律。
根据这个定律，当导体中通过电流或者导体相对于磁场的运动时，会在导体的表面上产生电位差。
这个电位差会导致电流在导体表面形成一个闭合环路，即涡流。
通过测量涡流的强度和分布情况，可以得出导体表面的不均匀性和缺陷信息。
当涡流在表面遇到缺陷或者不均匀性时，它们会改变涡流的强度和分布情况。
这些变化可以通过传感器检测到，并转化为电信号进行分析和处理。
涡流检测的实施过程通常包括以下步骤：首先，将被测试的导体放置在磁感应装置中，通过施加交变电流或者交变磁场来产生涡流。
接下来，将传感器放置在导体表面，用于测量涡流的强度和分布情况。
通过对传感器信号的分析，可以确定导体表面的缺陷和不均匀性。
涡流检测的优点包括快速、准确、非接触和适用于各种导体。
然而，它也有一些限制，如对导体材料和几何形状的要求，以及无法检测深层缺陷等。
总之，涡流检测利用涡流的产生和变化来检测导体表面的缺陷
和不均匀性。
它是一种非破坏性的测试方法，在工业领域中广泛应用于质量控制和产品检测中。
涡流检测标准
涡流检测标准涡流检测是一种常用的无损检测方法，广泛应用于航空航天、石油化工、铁路运输、机械制造等领域。
涡流检测的标准化对于确保检测结果的准确性和可靠性至关重要。
本文将介绍涡流检测的相关标准，以及在实际应用中需要注意的问题。
首先，涡流检测的标准主要包括ISO9712、GB/T 4162、JB/T 4730等。
这些标准规定了涡流检测的设备、操作、人员资质、检测程序等方面的要求，确保了检测过程的科学性和规范性。
在进行涡流检测时，必须严格按照相关标准进行操作，以确保检测结果的准确性。
其次，涡流检测中需要注意的问题包括表面处理、探头选择、缺陷评定等。
在进行涡流检测之前，被检测物体的表面必须进行清洁处理，以消除表面杂质对检测结果的影响。
同时，选择合适的探头对于检测结果的准确性也至关重要。
在检测过程中，对于检测到的缺陷，需要进行科学的评定，以确定缺陷的性质和大小。
此外，涡流检测的标准化还涉及到人员培训和资质认证。
涡流检测人员必须经过专业的培训，并取得相应的资质证书，才能进行涡流检测工作。
这样可以确保检测人员具备足够的专业知识和操作技能，从而保证检测结果的准确性和可靠性。
在实际应用中，涡流检测的标准化不仅可以提高检测的准确性和可靠性，还可以降低操作风险，提高工作效率。
因此，各行各业都应当重视涡流检测的标准化工作，加强对涡流检测标准的学习和应用，从而更好地发挥涡流检测在质量控制和安全保障中的作用。
总之，涡流检测的标准化对于确保检测结果的准确性和可靠性至关重要。
只有严格按照相关标准进行操作，才能保证涡流检测的有效性和可靠性。
希望各行各业能够重视涡流检测的标准化工作，加强标准的学习和应用，从而更好地发挥涡流检测在质量控制和安全保障中的作用。
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。
涡流检测技术
涡流密度衰减为其表面密度的 1/e (36.8％) 时对应的深度 渗透深度随被检材料的电导率、磁导率及激励频率的增大而减小。
涡流探伤能够达到的极限深度：
涡流密度仅约为其表面密度的5％时的深度 － 3δ。
3.2.2.2 趋肤效应和渗透深度
Depth Depth
Eddy Current Density
3.4 涡流检测方法
3.4.1 涡流检测一般操作步骤 3.4.2 涡流检测的频率选择 3.4.3 涡流检测信号分析 3.4.4 提离效应及其抑制
3.4.2 涡流检测的频率选择
被检工件材料
非磁性材料：高频，数千赫兹 磁性材料：较低的频率
透入深度要求：频率越低透入深度越大 灵敏度要求(分辨力)：频率低灵敏度减小
3.2 涡流检测基础知识
3.2.1 与涡流检测相关的电学 和磁学基本知识
3.2.2 涡流检测技术原理
3.2.1 与涡流检测相关的电学和磁 学基本知识
3.2.1.1 金属的导电性
3.2.1.2 金属的磁特性 3.2.1.3 电磁感应
3.2.1.2 金属的磁特性
磁化：
物质在外磁场作用下感生出磁场的物理过程称为磁化。
while conducting an inspection, signals generated from the test specimen must be compared with known values.
• Reference standards are typically manufactured from the
抑止方法：
多项式拟合法 数字滤波 多频测量 模具支架固定探头
3.5 涡流检测诊断常用标准
1 钛及钛合金管材的涡流检验：GB／T12969.2—1991
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。
4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动—高中物理选修3-2检测
涡流、电磁阻尼和电磁驱动一、涡流1．涡流：当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，电流在导体中组成闭合回路，很像水中的旋涡，所以把它叫做涡电流，简称涡流．2．涡流大小的决定因素：磁场变化越快(ΔB Δt 越大)，导体的横截面积S 越大，导体材料的电阻率越小，形成的涡流就越大．3．产生涡流的两种情况(1)块状金属放在变化的磁场中．(2)块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动．4．产生涡流时的能量转化(1)金属块在变化的磁场中，磁场能转化为电能，最终转化为内能．(2)金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，由于克服安培力做功，金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能．5．涡流的应用与防止(1)应用：真空冶炼炉、探雷器、安检门等．(2)防止：为了减小电动机、变压器铁芯上的涡流，常用电阻率较大的硅钢做材料，而且用相互绝缘的硅钢片叠成铁芯来代替整块硅钢铁芯．二、电磁阻尼当导体在磁场中运动时，导体中产生的感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼．1．闭合回路的部分导体在做切割磁感线运动产生感应电流时，导体在磁场中就要受到磁场力的作用，根据楞次定律，磁场力总是阻碍导体的运动，于是产生电磁阻尼现象．2．电磁阻尼是一种十分普遍的物理现象，任何在磁场中运动的导体，只要给感应电流提供回路，就会存在电磁阻尼作用．三、电磁驱动若磁场相对导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动．电磁阻尼与电磁驱动的比较1．电磁阻尼中安培力的方向与导体运动方向相反，阻碍导体运动；电磁驱动中导体所受安培力的方向与导体运动方向相同，推动导体运动．2．电磁阻尼中克服安培力做功，其他形式的能转化为电能，最终转化为内能；电磁驱动中由于电磁感应，磁场能转化为电能，通过安培力做功，部分电能转化为导体的机械能而对外做功．1．(多选)如图所示是用涡流金属探测器探测地下金属物的示意图，下列说法中正确的是()A．探测器内的探测线圈会产生交变磁场B．只有有磁性的金属物才会被探测器探测到C．探测到地下的金属物是因为探头中产生了涡流D．探测到地下的金属物是因为金属物中产生了涡流2．(多选)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是()A．圆盘上产生了感应电动势B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动3．如图所示为高频电磁炉的工作示意图，它是采用电磁感应原理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物．电磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害．关于电磁炉，以下说法中正确的是()A．电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的B．电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的C．电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的D．电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的4．如图所示，上端开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置．小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块(不计空气阻力)()A．在P和Q中都做自由落体运动B．在两个下落过程中的机械能都守恒C．在P中的下落时间比在Q中的长D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大5．(多选)如图所示，闭合金属环从光滑曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图中磁场中，则()A．若是匀强磁场，环上升的高度小于h B．若是匀强磁场，环上升的高度等于hC．若是非匀强磁场，环上升的高度等于h D．若是非匀强磁场，环上升的高度小于h6．弹簧上端固定，下端挂一条形磁铁，使磁铁上下振动，磁铁的振动幅度不变．若在振动过程中把线圈靠近磁铁，如图所示，观察磁铁的振幅将会发现()A．S闭合时振幅逐渐减小，S断开时振幅不变B．S闭合时振幅逐渐增大，S断开时振幅不变C．S闭合或断开，振幅变化相同D．S闭合或断开，振幅都不发生变化7．如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场的过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，小球()A．整个过程匀速运动B．进入磁场过程中做减速运动，穿出磁场过程中做加速运动C．整个过程都做匀减速运动D．穿出时的速度一定小于初速度8．扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌．为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图5所示．无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒定磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是()9．一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环，用一根长为L的绝缘细绳悬挂于O点，离O点下方L2处有一宽度为L4、垂直纸面向里的匀强磁场区域，如图所示．现使圆环从与悬点O等高位置A处由静止释放(细绳张直，忽略空气阻力)，摆动过程中金属圆环所在平面始终垂直磁场，则在达到稳定摆动的整个过程中，金属圆环产生的热量是()A．mgL B．mg(L2＋r) C．mg(34L＋r) D．mg(L＋2r)10．(多选)位于光滑水平面上的小车上放置一螺线管，一个比螺线管长的条形磁铁沿着螺线管的轴线以初速度v水平穿过，如图所示，在此过程中()A．磁铁做匀速直线运动B．磁铁做减速运动C．小车向右做加速运动D．小车先加速后减速涡流、电磁阻尼和电磁驱动1．答案AD2．答案AB3．答案 B解析电磁炉的工作原理是利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，变化的磁场通过含铁质锅的底部产生无数小涡流，使锅体温度升高后加热食物，故选项A、D错误，B正确；而选项C是微波炉的加热原理，C错误．4．答案 C解析小磁块下落过程中，在铜管P中产生感应电流，小磁块受到向上的磁场力，不做自由落体运动，而在塑料管Q中只受到重力，在Q中做自由落体运动，故选项A 错误；根据功能关系知，在P中下落时，小磁块机械能减少，在Q中下落时，小磁块机械能守恒，故选项B错误；在P中加速度较小，在P中下落时间较长，选项C正确；由于在P中下落时要克服磁场力做功，机械能有损失，故落至底部时在P中的速度比在Q中的小，选项D错误．5．答案BD解析若磁场为匀强磁场，穿过环的磁通量不变，不产生感应电流，即无机械能向电能转化，机械能守恒，故A错误，B正确；若磁场为非匀强磁场，环内要产生电能，机械能减少，故C错误，D正确．6．答案 A解析S断开时，磁铁振动穿过线圈的磁通量发生变化，但线圈中无感应电流，振幅不变；S闭合时有感应电流，有电能产生，磁铁的机械能越来越少，振幅逐渐减小，A正确．7．答案 D8．答案 A解析紫铜薄板上下及左右振动，都存在磁通量变化的为选项A所示方案．9．答案 C解析圆环在进入磁场和离开磁场时，磁通量发生变化，产生感应电流，机械能减少，最后圆环在磁场下面摆动，机械能守恒．在整个过程中减少的机械能转变为焦耳热，在达到稳定摆动的整个过程中，金属圆环减少的机械能为mg(34L＋r)．10．答案BC解析磁铁水平穿入螺线管时，管中将产生感应电流，由楞次定律知该电流产生的磁场阻碍磁铁的运动．同理，磁铁穿出时该电流产生的磁场也阻碍磁铁的运动，故整个过程中，磁铁做减速运动，B项对．而对于小车上的螺线管来说，在此过程中，螺线管受到的安培力都是水平向右，这个安培力使小车向右一直做加速运动，C项对．。
3300XL电涡流传感器安装及校准2
3300系列电涡流传感器系统一．系统组成：3300电涡流趋近传感器系统是由趋近式探头、延伸电缆、前置器和信号电缆、监测器所组成。
催化装置应用在监测机组的轴振动、轴位移、转速、轴温上。
二. 工作原理电涡流传感器是通过传感器端部线圈与被测物体间的间隙变化来测量物体的振动和静位移的。
趋近式探头使用专用电缆，安全方便的连接到探头端部，能承受很大的拉力。
探头由通有高频信号的线圈构成，被测轴金属表面与探头相对位置变化时，形成的电涡流大小改变，使探头内高频信号能量损失大小变化，这个变化信号通过前置器转换成与位置变化相对应的电压信号送到监测器显示或报警。
三、前置器具有一个电子线路，它可以产生一个无线电频率信号，它能探测到能量的损耗，并能产生一个输出电压，该电压正比于所测间隙。
前置器电源的要求：无安全栅时要求-17.5－-26VDC,电流最大12MA;有安保器时要求-23－-26VDC。
四、电涡流探头的优点和缺点；优点：①可测量转速及相位角。
②校准很方便。
③传感器系统是一整体，其中没有相对运动部分，不会产生磨损、疲劳。
④可用于永久性检测，从所测轴的振动曲线可得到很多有用信息，可用来对机械进行故障诊断。
⑤可测量轴的振动、轴的位置以及慢速转动时轴的弯曲。
缺点：①对被测材料的成分以及表面缺陷比较敏感。
②需要外部电源。
③有时安装比较困难。
五、电涡流探头安装及校准先将配套的延伸电缆和前置放大器安装就绪，在机组不旋转时，把探头拧进安装孔，一直到探头端部接触到轴表面然后退回到1.25圈，再把探头延伸电缆以及前置器统一连接起来。
用测量前置放大器输出电压的方式调整间隙，首先供给前置器电源电压（-18－-26VDC）。
在前置放大器的输出端连接一数字万用表，再调整探头直到达到零点间隙电压为止。
最后稍微拧紧紧固螺母，再利用间隙电压测量方式细调探头，使放大器输出达到零点间隙电压，最后上紧固定螺母使探头固定，小心别破坏螺纹。
一般情况下，己调整好线性范围的传感器，检测系统的零点间隙电压，调整为正常范围的中间值-9±0.25VDC。
涡流检测原理
涡流检测原理摘要结合宝钢热札厂采用Smart SCAN涡流探伤设备对乳辊表面进行探伤的使用情况，简介美国ASKO公司生产的SmartSCAN涡流探伤设备的工作原理、主要故障和解决方法。
一、涡流检测原理1.涡流检测的原理在涡流检测中，通常用探头线圈产生激励磁场，计算通过探头线圈的正弦电流ip为：ip =Imsin(ωt) (1)式中 Im—正弦电流幅值该正弦电流所产生的磁通量φP也按正弦规律变化，令相对于Im的磁通量为φm，则正弦电流产生的磁通量φP，按下式计算：φP=φmsin(ωt) (2)将探头线圈靠近导体材料（如轧辊）时，在导体中感应出涡流，涡流磁场总是阻碍激励磁场的变化。
有导体存在时，探头线圈中的总磁通量φE为：φE=φP－φs (3)式中φE——探头线圈中的总磁通量φs——涡流的磁通量如果检测时保持φP不变，则由于材料性质引起的涡流变化，会导致线圈总磁通量φE的变化。
所以，涡流检测实质上就是对探头线圈阻抗的变化量的测量。
通过检测探头线圈阻抗的变化，就可以检验导体材料的材质和完整性。
2.探头线圈的等效电路和阻抗平面图当涡流线圈导线的电阻不能忽略时，其等效电路是一个由线圈电感和电阻串联的电路，其中电阻由线圈中导线电阻和电缆线电阻组成。
总阻抗为： Z=Ro+jωLo (4)式中Z——涡流线圈总阻抗Ro——线圈电阻ωLo——线圈电抗图1所示用直角坐标平面显示探头线圈的阻抗，横坐标表示阻抗的实数分量，即电阻分量；纵坐标表示阻抗的虚数分量，即电抗分量。
此矢量图被称为阻抗平面图，它是涡流检测中常用的重要工具。
图中阻抗矢量的端点Po称为“工作点”。
如果将探头线圈接近导体材料，由于电磁感应现象和涡流磁场的作用，使探头线圈的阻抗发生变化，阻抗矢量的端点产生移动，例如从Po移到P1。
如果导体材料有缺陷或材质差异改变了涡流的状况，则阻抗矢量的端点又会在P1点的基点上产生变化。
通过接近导体材料后探头线圈等效电路的分析，可以得到上述阻抗变化的基本规律，再通过一系列的电路来实现利用涡流检测轧辊表面缺陷的目的。
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。
2涡流检验作业指导书
L目的 (1)2.适用范围 (1)3.工程概况 (1)4.编制依据 (1)5,作业条件 (2)6.施工工序 (2)7.质量控制措施 (4)8.精细化管理、洁净化施工 (5)9. HSE措施及风险控制计划 (5)10.绿色施工措施 (8)11.记录 (9)1.目的为了确保涡流检测在XXXX有限公司2X35万千瓦热电联产主体工程检测质量和结果的准确性、可靠性，特制定本方案。
2.适用范围本方案适用于XXXX有限公司2X35万千瓦热电联产主体工程涡流检测。
3.工程概况3.1施工项目设计概述xxxx有限公司2X35万千瓦热电联产主体工程的无损检验工程量主要有锅炉受热面及其连接管道、下降管、锅炉范围内的本体管道、锅炉附属管道、凝结水系统管道、加热器疏水排气系统管道、汽轮机抽汽系统管道、辅助蒸汽系统管道、汽轮机轴封蒸汽及疏水系统管道、汽轮机抽真空系统及凝结水收集系统管道、厂内循环水及开式循环冷却水系统管道、汽轮机油系统管道、发电机本体系统管道、给水泵汽轮机本体系统管道、给水泵本体系统管道、压缩空气系统管道、闭式循环冷却水系统管道等中低压管道、主蒸汽管道及旁路管道、再热蒸汽和旁路系统管道、给水系统管道等。
3.2主要工程量4.编制依据4.1《锅炉安全技术监察规程》TSG G0001-20124.2《压力容器》GB150 —20114.3《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG R0004—20094.4《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-20124.5《电力建设安全工作规程》（第1部分：火力发电）DL 5009. 1-20144.6《火力发电厂金属技术监督规程》DL/T438-20164.7《铜及铜合金无缝管涡流探伤方法》GB/T5248-20084.8《钢管涡流探伤检验方法》GB/T7735-20044.9《钛及钛合金管材涡流探伤方法》GB/T12969. 2-20074.11金属专业施工组织设计5.作业条件5.1从事涡流检测的工作人员必须参加过涡流检测专业培训班，并已取得涡流检测中级以上资格证书，且资格证书在有效期内。
脉冲涡流检测标准
脉冲涡流检测标准
一、检测设备标准
脉冲涡流检测设备应包括以下组成部分：
a) 脉冲发生器：能够产生一定幅度和频率的脉冲信号；
b) 涡流探头：接收脉冲信号并产生涡流效应；
c) 数据采集与处理系统：对探头返回的信号进行采集、处理和分析；
d) 安全防护装置：确保操作人员和设备本身的安全。
设备性能指标应符合以下要求：
a) 脉冲发生器的脉冲幅度和频率应可调；
b) 涡流探头的阻抗应与被检材料相匹配；
c) 数据采集与处理系统的精度应满足检测要求；
d) 安全防护装置应能够有效防止意外伤害。
二、检测方法标准
检测前应对被检材料进行表面处理，以确保探头与材料表面良好接触；
应根据被检材料的性质、厚度、缺陷类型和检测深度等因素选择合适的脉冲幅度和频率；
检测过程中应保持探头与被检材料表面平行，并避免过度压力导致材料变形；
应根据实际检测需求设定检测路径和检测点，确保覆盖所有需要检测的区域；
数据分析应基于实际检测数据，并结合缺陷类型、尺寸和位置等信息进行综合判断。
en10246.-2标准
en10246.-2标准EN 10246-2是一项标准，它涉及到无损检测（Non-Destructive Testing，简称NDT）的方法和术语。
这个标准是由欧洲标准化组织（European Committee for Standardization，简称CEN）制定的，旨在提供一套用于无损检测的统一规范。
EN 10246-2标准主要涵盖了以下几个方面：1. 术语和定义，该标准提供了无损检测中使用的一些术语和定义的统一解释。
这有助于确保在不同的领域和行业中，对于无损检测术语的理解是一致的。
2. 检测方法，EN 10246-2标准规定了多种无损检测方法的要求和指导。
其中包括超声波检测（Ultrasonic Testing，简称UT）、磁粉检测（Magnetic Particle Testing，简称MT）、涡流检测（Eddy Current Testing，简称ET）等。
这些方法可以应用于不同材料和结构的无损检测，以发现可能存在的缺陷或问题。
3. 检测操作，该标准还详细描述了进行无损检测时的操作要求。
这包括了设备的选择和校准、操作人员的培训和资质要求、检测过程中的安全措施等。
这些要求旨在确保无损检测的准确性和可靠性。
4. 结果评定，EN 10246-2标准规定了对无损检测结果进行评定和记录的方法。
这包括对检测结果的分类、缺陷的尺寸和位置测量、评估缺陷的严重性等。
这些评定标准有助于判断被检测物体的质量和可用性。
总之，EN 10246-2标准为无损检测提供了一套统一的方法和术语，以确保在各个领域和行业中的无损检测工作能够准确、可靠地进行。
这个标准的实施有助于提高产品质量、确保安全性，并提供了有效的质量控制手段。
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。
第3章涡流探伤
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3.3.2.2 检测线圈的使用方式
进行涡流检测要先在被检工件或材料上激 励出交变磁场，因而需要一个激励线圈。与 此同时，为了计量涡流磁场的变化，还要有 一个测量线圈。激励线圈和测量线圈可以分 开装置，也可以是一个线圈兼具激励和测量 两种功能。在不需要区别线圈功能的场合， 可把激励和测量线圈统称为检测线圈。
有试件时, Z Z 0 Z s Z 0 ( Rs jX s )
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1.空间中某点的磁场不再是由一次电流产生的磁场， 而是一次电流磁场和涡流磁场迭加而形成的合 成磁场。 2.涡流的大小影响着激励线圈中的电流。 3.涡流的大小和分布决定于激励线圈的形状和尺寸、 交流电频率、金属块的导电率、磁导率、金属 块与线圈的距离、金属块表层的缺陷等。 因此，检测线圈中的电流（或阻抗）变化， 就可以取得关于试件材质的情况、有无缺陷及 其形状尺寸的变化等信息。
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3.2.2.4涡流检测相似定律
1 涡流检测界限频率 在有效磁导率的数学表达式中，贝塞尔函数的变量 （-j Kr）1/2的模为1时的频率，称为界限频率，也称特征 频率或固有频率，用符号fg表示。 界限频率fg的物理意义是：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。当外加交 变能量的频率与固有频率相同时，系统自身消耗能量 最少。
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3.3.3 对比试样
主要用于检测和鉴定涡流检测仪的性能， 例如灵敏度、分辨力、端部不可检测长度 等。 人工加工缺陷：对比试样人工缺陷与自 然缺陷尺寸并不相同。材料应与被检工件 一致。 不允许试件产生变形、材质变化、留有 残余应力，也不允许加热、研磨。不允许 有金属粉末等杂质进入人工缺陷内。
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(a) 自感式线圈；
(b) 互感式线圈
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（三） 按比较方式分类 绝对式线圈和差动式线圈， 绝对式线圈和差动式线圈，而差动式线圈又分 自比式和他比式两种。 自比式和他比式两种。 绝对式线圈是一种由一个同时起激励和检测作 绝对式线圈是一种由一个同时起激励和检测作 用的线圈或一个激励线圈(一次线圈)和一个检测线圈 用的线圈或一个激励线圈(一次线圈) (二次线圈)构成，仅针对被检测对象某一位置的电磁 二次线圈)构成， 特性直接进行检测的线圈， 特性直接进行检测的线圈，而不与被检对象的其他部 位或对比试样某一部位的电磁特性进行比较检测。 位或对比试样某一部位的电磁特性进行比较检测。
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第四节 涡流检测方法
4.3 涡流检测信号分析
信号处理方法有：相位分析法、频率分析法、 信号处理方法有：相位分析法、频率分析法、 振幅分析法。后两种主要用于各种自动探伤。 振幅分析法。后两种主要用于各种自动探伤。 在检测线圈的复阻抗平面图上， 在检测线圈的复阻抗平面图上，裂纹的方向和 其它因素效应的方向是不同的（相位不同），利用 其它因素效应的方向是不同的（相位不同），利用 ）， 这种相位差异， 这种相位差异，采用选择相位来抑制干扰因素影响 相位差异 相位分析法 的涡流检测方法称为相位分析法。又可分为： 的涡流检测方法称为相位分析法。又可分为：同步 检波法和不平衡法。 检波法和不平衡法。
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差动式线圈是由两个线圈组成， 差动式线圈是由两个线圈组成，根据放置方法 的不同可以分为标准比较式 自比较式。 标准比较式和 的不同可以分为标准比较式和自比较式。 标准比较式：有两个参数完全相同，反向连接 标准比较式：有两个参数完全相同， 的线圈分别放置在标准试样和被检工件上， 的线圈分别放置在标准试样和被检工件上，根据两 个检测线圈的输出信号有无差异来判断被检工件或 材料的性能。 材料的性能。 自比较式：用两个参数完全相同， 自比较式：用两个参数完全相同，差动连接的 线圈同时对同一个工件或材料的相邻部分进行检测 时，被检部分材料的物理性能及工件参数的变化对 线圈阻抗的影响通常较微弱，但若该部分存在裂纹， 线圈阻抗的影响通常较微弱，但若该部分存在裂纹， 则线圈经过裂纹是会感应出急剧变化的信号。 则线圈经过裂纹是会感应出急剧变化的信号。
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一、同步检波法（适合于抑制直线状杂波） 同步检波法（适合于抑制直线状杂波） 图中： 表示待检测的缺陷信号 表示待检测的缺陷信号， 表示干 图中：OA表示待检测的缺陷信号，OB表示干 扰信号， 是控制信号 是控制信号， 的相位调准至使θ 扰信号，OT是控制信号，当OT的相位调准至使 2 的相位调准至使 干扰信号的输出为零， ＝90°时，干扰信号的输出为零，总信号输出至于 ° 缺陷有关， 缺陷有关，为：
第三章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
涡流检测基础
涡流检测概述 涡流检测基础知识 涡流检测仪器和设备 涡流检测方法 涡流检测技术应用
1
第三节 涡流检测仪器和设备
3.1 涡流检测仪 3.2 涡流检测探头（检测线圈） 涡流检测探头（检测线圈）
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第三节 涡流检测仪器和设备
3.1 涡流检测仪 涡流检测仪种类较多，按检测目的分有： 涡流检测仪种类较多，按检测目的分有：导电 测厚仪、探伤仪等。主要工作有： 产生激励 仪、测厚仪、探伤仪等。主要工作有：a产生激励 信号、 检测涡流信息 鉴别影像因素 检测涡流信息、 鉴别影像因素、 指示检 信号、b检测涡流信息、c鉴别影像因素、d指示检 测结果。 测结果。
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检出电路
检测线圈作
3.2 涡流检测探头（检测线圈） 涡流检测探头（检测线圈） 一、检测线圈的分类 （一）按应用方式分类 1、穿过式线圈 、
用以检测管材、棒材、 用以检测管材、棒材、线材等可以从线圈内部通 过的导电工件或材料。可用于高速、自动化检测。 过的导电工件或材料。可用于高速、自动化检测。
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(a) 放置式线圈； (b) 外通过式线圈； (c) 内穿过式线圈
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（二）按感应方式分类 自感式线圈由单个线圈构成， 自感式线圈由单个线圈构成，该线圈产生激励磁 由单个线圈构成 在导电体中形成涡流，同时又是感应、 场，在导电体中形成涡流，同时又是感应、接收导电 体中涡流再生磁场信号的检测线圈，故名自感线圈。 体中涡流再生磁场信号的检测线圈，故名自感线圈。 互感线圈一般由两个或两组线圈构成， 互感线圈一般由两个或两组线圈构成， 其中一 一般由两个或两组线圈构成 个（组）是用于产生激励磁场在导电体中形成涡流的 激励线圈(又称一次线圈) 另一个( 线圈是感应、 激励线圈(又称一次线圈)，另一个(组)线圈是感应、 接收导电体中涡流再生磁场信号的检测线圈( 接收导电体中涡流再生磁场信号的检测线圈 ( 又称二 次线圈)。 次线圈 。
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图6-65 不同比较方式的检测线圈 (a) 绝对式线圈； (b) 自比式线圈； (c) 他比式线圈
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在进行涡流检测时， 在进行涡流检测时，首先要在被检工件上激励 出交变磁场，这必须要有一个激励线圈，同时， 出交变磁场，这必须要有一个激励线圈，同时，为 了检测出物流磁场的变化，还要有一个测量线圈。 了检测出物流磁场的变化，还要有一个测量线圈。 这两项工作可以由两个单独的线圈完成， 这两项工作可以由两个单独的线圈完成，也可以由 一个线圈来完成。 一个线圈来完成。 绝对式线圈之用一个检测线圈进行涡流检测。 绝对式线圈之用一个检测线圈进行涡流检测。 方法是：先将标准试样放入线圈， 方法是：先将标准试样放入线圈，并调好仪器使线 圈上的信号输出为零， 圈上的信号输出为零，再将被检工件或材料放入线 若有信号输出， 圈，若有信号输出，根据检测目的的不同判断线圈 阻抗变化的原因。 阻抗变化的原因。
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对非铁磁性圆棒的检测， 对非铁磁性圆棒的检测，工作频率的选择可以 采用图表法估算。主要从四个变量得到检测频率。 采用图表法估算。主要从四个变量得到检测频率。 对圆柱形棒材，所要求的工作点对应于 kr = ω u σ 对圆柱形棒材， 一个值，近似为4,但可以在 但可以在2~7的范围内变动。图 的范围内变动。 一个值，近似为 但可以在 的范围内变动 表法使用方法如下： 表法使用方法如下： （1）在A线上取棒材电导率 σ 值； ） 线上取棒材电导率 上取棒材直径d值 （2）在B线L上取棒材直径 值； ） 线 上取棒材直径 （3）将这两点的连线延长使之与C线相交； ）将这两点的连线延长使之与 线相交； 线相交 线交点处垂直向上画直线与所需的k （4）在C线交点处垂直向上画直线与所需的 r ） 线交点处垂直向上画直线与所需的 值所对应的水平线相交得到一点； 值所对应的水平线相交得到一点； （5）根据交点在图中所处位置得出工作频率。 ）根据交点在图中所处位置得出工作频率。
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一、多频测量抑制提离信号 多频涡流检测就是用几种不同频率同时激励 探头， 探头，具有阻抗平面图形相位显示和纹幅值显示功 能。根据不同频率激励信号所取得的测量结果，通 根据不同频率激励信号所取得的测量结果， 过实时矢量相加减和处理，抑制不需要的干扰信号， 过实时矢量相加减和处理，抑制不需要的干扰信号， 具有去伪存真的功能， 具有去伪存真的功能，阻抗分析能在检测中分离出 探头摆动信号和提离信号等的干扰。 探头摆动信号和提离信号等的干扰。
2、内通过式线圈（内壁穿过式） 、内通过式线圈（内壁穿过式）
将线圈本身插入工件的内部检测。对管件、 将线圈本身插入工件的内部检测。对管件、小 直径的深钻孔、螺纹孔等进行表面检测。 直径的深钻孔、螺纹孔等进行表面检测。
3、放置式线圈 、
线圈直接放置于被检工件的表面。体积小、 线圈直接放置于被检工件的表面。体积小、一 般有磁芯。灵敏度高，适用于各种板材、带材、大管径材、 般有磁芯。灵敏度高，适用于各种板材、带材、大管径材、 棒材等的表面检测。 棒材等的表面检测。
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第四节 涡流检测方法
4.1 涡流检测一般步骤 4.2 涡流检测的频率选择 4.3 涡流检测的信号分析 4.4 提离效应及其抑制
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第四节 涡流检测方法
4.1 涡流检测一般步骤
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第四节 涡流检测方法
4.2 涡流检测的频率选择
频率范围： 频率范围：200Hz ～6MHz 频率选择原则：根据所检工件的厚度、 频率选择原则：根据所检工件的厚度、要求 透入的深度、要求达到的灵敏度选择适当的频率。 透入的深度、要求达到的灵敏度选择适当的频率。 频率对检测的影响： 频率对检测的影响： 1、透入深度：频率高，深度小，只适应检测表 、透入深度：频率高，深度小， 但灵敏度高，检测速度高。 面，但灵敏度高，检测速度高。频率低时难检 出细小的缺陷。 出细小的缺陷。 原则：尽可能选择高的频率！！ 原则：尽可能选择高的频率！！
4
3、抑制电路 、 抑制无关的信号。 抑制无关的信号。 4、检出电路： 、检出电路： 提出有关的参量所施加的调制——解调。 ——解调 提出有关的参量所施加的调制——解调。由幅 度探测器、相敏探测器来实现。 度探测器、相敏探测器来实现。 5、 5、信号显示 显示所检出的信号。有电流表、示波管、 显示所检出的信号。有电流表、示波管、计算 机。
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1、振荡器： 、振荡器： 给电桥电路提供电源。可分为高频和低频信号。 给电桥电路提供电源。可分为高频和低频信号。 2MHz～6MHz 高频 ～ 适用于： 适用于：检测表面裂纹 低频 50Hz～100Hz ～ 适用于： 适用于：表面下缺陷和多层结构中的第 二层。 二层。 2、放大器： 、放大器： 由于线圈产生信号的幅度和相位改变较小， 由于线圈产生信号的幅度和相位改变较小，必 须要有放大器进行放大。 须要有放大器进行放大。 要求：低噪声、动态范围宽、 要求：低噪声、动态范围宽、畸变低