无损检测涡流检测应用

无损检测课件涡流检测应用第一页，共三十六页，编辑于2023年，星期三一、基本试验技术二、穿过式三、放置式探头四、非常规涡流1多频技术2远场涡流技术第二页，共三十六页，编辑于2023年，星期三一、基本试验技术ET，了解特点、原理、仪器设备、被检工件、制定规程、有效调节、正确使用，取得可靠结果。1．试验规范2．试验准备、内容3．试验条件选择4．试验结果与处理5．对比试件和标准伤第三页，共三十六页，编辑于2023年，星期三1．试验规范

为了有效检测得到可靠结果，实验前应根据检验种类、目的和要求就实验方法、仪器设备、检测条件及验收标准等一系列实验有关的细则做明确规定a编制依据：检测种类主要内容方法目的要求仪器设备试验有关细则制定

检测条件规范验收标准

第四页，共三十六页，编辑于2023年，星期三b．通用内容探伤①试验目的材质鉴别测厚名称②试件材质规格数量③标准检验仪器④检测装置探头附加装置第五页，共三十六页，编辑于2023年，星期三f⑤试验条件灵敏度速度表面状况材料⑥标准、对比样形状尺寸人工伤类型、种类尺寸、加工方法⑦记录内容、人员、审核第六页，共三十六页，编辑于2023年，星期三2．试验准备、内容目的1）方法和设备的选择、考虑因素工作材质、规格、测点、形状大小检测参数及其大小试件形状大小2）探头选择、考虑因素探头与仪器匹配适合主检缺陷

金属粉3）工件状况、表面制备氧化垢油垢磁性吸附物第七页，共三十六页，编辑于2023年，星期三材料、规格、、热处理、表面状况4）对比试样人工缺陷主检对象加工方法5）仪器调节：正式实验前预调，通常实验条件的选择在予调、性能稳定后6）附加装置自动、传递、给电磁饱和

第八页，共三十六页，编辑于2023年，星期三3．试验条件选择准备工作完成后，主要为频率

f/fg(15~50)(浅/深)渗透深度(超肤效应)(低深/耦合率低)4~20埋藏阻抗特性检测因素所致阻抗变化最大f15内外兼顾试验频率f与干扰相位差最大f/fg=5~20(电导率)速度→高速→新→灵测直径变化-较高f

平衡空载测厚第九页，共三十六页，编辑于2023年，星期三灵敏度:（仪表读数变化量/被测变化量,主要依赖检验频率）一般设在50%~60%

相位（移相器）

信噪比最大时相位可降低输出中抖动噪声区分缺陷种类、位置滤波最大信噪比时滤波器的中心频率和频宽抑制器—去电噪声，相位设定和滤波调节时置0，上述操作之后进行附加装置磁保和80%:磁饱和时，电流值根据磁通密度80%以上试件磁特性影响并对比实验报警第十页，共三十六页，编辑于2023年，星期三4．试验结果与处理试验条件选择合适后即可正式检验①重复试验怀疑条件改变剩磁在各续加工带来不良者②退磁磨损部位转动影响各读计量、试验第十一页，共三十六页，编辑于2023年，星期三合、不合、待复检

标记正、次、废品、待复检待退磁、已退磁名称、日期、规格、材质、数量③标准与记录仪器-探头记录实验条件标准结果签字第十二页，共三十六页，编辑于2023年，星期三5．对比试件和标准伤①不能对试件自然伤的深度，作直接定性定量，是相对法。目的要求②依据材料制定对比件相应标准规范第十三页，共三十六页，编辑于2023年，星期三内外灵敏度直径应力减薄③性能校准伤设备性能分辨力人工标准伤末端长度调节和检查设备验收第十四页，共三十六页，编辑于2023年，星期三形状人工缺陷易做与主检部位相似不变型、应力、物理性能V槽形状瓦状平底孔自然伤第十五页，共三十六页，编辑于2023年，星期三④加工与测量

材质成份，热处理状态相同a．选材尺寸、规格、类型一致

加工、程序、表面与试件相同

成型、弯曲及机加工引起残余应力相近

显然，理想是同一批选取，先肉眼或其它NDT确认无自然缺陷，再试验确认，避免选用磁化未退磁件。第十六页，共三十六页，编辑于2023年，星期三变形机械材质变化b.加工方法化学不允许残余应力电火花加热金属粉嵌入第十七页，共三十六页，编辑于2023年，星期三二、穿过式1、穿过式线圈2．穿过式线圈应用第十八页，共三十六页，编辑于2023年，星期三1、穿过式线圈①线圈长度越大→灵敏度越高→分辨力↓截面尺寸：考虑（分辨力、信号幅度）选择线圈长度和厚度，等于缺陷深度1→线圈（长、厚）→近似等于壁厚差动式间距近似缺陷深度或管厚度②间隙尽量小内穿式，间隙1/2T保证传动第十九页，共三十六页，编辑于2023年，星期三2．穿过式线圈应用1）管子在线、离线探伤

化学成份材料物理性能应为连续单纯均匀，许可形状否则缺陷断第二十页，共三十六页，编辑于2023年，星期三a．产生过程及缺陷形成（例金属管道在离线检验）无缝管为圆棒-管→穿孔机挤压机成毛管→轧管机压延→成形（小管还需反复冷轧→退火）夹渣、冶炼炉渣、折叠→轧制常见缺陷结疤（条块状表面附着）直道（内外表面纵向凸凹）裂纹→材质不良，加热不当、应力、热处理、皮下气泡分层焊管：夹渣、裂纹、气孔、未熔、形状缺陷第二十一页，共三十六页，编辑于2023年，星期三b．设备探头选择：尽量多通道多频、给出多信息外内自动、新旧管探头组合、旋转-大直径焊管，扇型尽量使检测范围内高的涡流密度，且使电流垂直缺陷，（因检出性决定于缺陷对涡流的阻抗程度）注意电缆谐振（工作频率高于100MHZ，或长电缆大于30m）磁饱和，（铁磁性材料检测应附加，通常用直流电磁饱和，不宜过强否则推进困难），通常80%直流磁饱和80%第二十二页，共三十六页，编辑于2023年，星期三c．设定和调节仪器机械传动、报警

f一般为唯一可变的参数直径变化宜用高f→提高灵敏度检测对象给定后缺陷-/差速度快-f↑第二十三页，共三十六页，编辑于2023年，星期三d．f90①缺陷信号与其它足够的相位差；②内外壁缺陷区分相位差大实践证明，选择f使填充因素变化（或内缺陷信号）和外壁缺陷信号之间产生90相移，对内外壁均有较高灵敏度。

f90经验公式：根据管子厚和趋肤深度一定比例而得一般选f90=3ρ/t2

ρ---μΩcmt----mmt/=1.1一般选，t壁厚，mm；趋肤深mm第二十四页，共三十六页，编辑于2023年，星期三2）棒丝材探伤①棒材坯材轧制成坯缺陷a．轧缺陷②棒材涡流分布与管材不同，δ更小，故选f较管低。磁饱和更难。端头效应取决于直径和速度丝材，直径小，缺陷统计缺陷数/mb．缺陷长/10米，100米直径小，高频率，数十兆，上百兆外穿式第二十五页，共三十六页，编辑于2023年，星期三3）在役管道探伤应力裂纹窄深--环境、应力、材质裂纹疲劳裂纹，冷热交变a．常见缺陷腐蚀→磨损腐蚀b．设备探头双、多f→P131

由内过式

第二十六页，共三十六页，编辑于2023年，星期三三、放置式探头叶片、中心孔、螺孔、板材涡流及磁通正比于到线圈中心的距离，中心为零，检不出1．特性探头（电感）阻抗与仪器、电流、阻抗匹配敏感区Deff=Dc+4，加铁氧环可使集中表面缺陷2．用途厚度测量材料鉴定第二十七页，共三十六页，编辑于2023年，星期三3．影响缺陷检测灵敏度因素(主要是频率和直径，直径大深度大)

f

阻抗/相位提离→磁通小，D小=小快→灵下降快响应深度的增加,灵敏度下降(主要决定于探头尺寸而非趋肤衰减)缺陷埋藏深度表面探头局限于厚度小工件5mm（大多数缺陷长比工件厚小，而一定长缺陷检测灵敏度随探头直径增大而减低)磁通密度减小,→灵敏度下降(趋肤效应)涡流变化局限于磁场变化区缺陷长度区域的大小是线圈尺寸和几何形状的函数放置式探头灵敏度，反比于线圈直径，故直径要小于检测管探头敏感区——有效直径deff=DC+4

第二十八页，共三十六页，编辑于2023年，星期三4．应用例飞机音乐缺陷孔叶片大轴第二十九页，共三十六页，编辑于2023年，星期三四、非常规涡流第三十页，共三十六页，编辑于2023年，星期三1多频技术1．阻抗分析法（相位分析法）——单频技术仅此鉴别两个参数（抑制一个）2．多频——同时用几个f激励探头——更多信息香农哈特莱C=Wlog2（1+S/N)C—信号量，N—信噪比，W—频宽3．多频涡流化及其应用缺陷信号与干扰对探头反应是独立的，共同作用时，为矢量是迭加，通过改变f，改变涡流大小分布，使同缺陷或干扰在不同f下对涡流不同反应，矢量跌加消除干扰。多频技术就是用几个不同f同时激励，不同f对不同参数变化,拾取信号，处理，提取所需信号。第三十一页，共三十六页，编辑于2023年，星期三2、远场涡流技术1．是一种能穿透金属管壁的低频涡流技术，探头为内通过式，由激励线圈和检测线圈组成,两者两距约2倍管内径，低频激励，拾取二次穿过管壁的涡流信号。