什么叫涡流?涡流探伤仪如何工作?
一、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。在涡流检测中,为涡流探头或线圈加载交流电,探头或线圈的内外会产生磁场,把通有交流电的线圈靠近导体时,线圈产生的磁场会在导体内部产生交变的感生电流,这种环形的感生电流就被称之为涡流。
涡流探伤仪工作原理图
二、涡流检测基本原理
在导体工件中产生的涡流方向总是与线圈中的原电流方向相反,当涡流场中出现不连续性的缺陷,涡流的环形路径被干扰,探头和与导体工件之间的磁耦合被改变,从而导致线圈的阻抗发生变化。涡流探伤仪通过测量线圈阻抗发生的变化,并在阻抗图中显示,从而发现被检工件中的缺陷,被检工件中改变涡流场的任何因素都会影响线圈的阻抗变化,阻抗平面图显示了信号相对与参考点的幅值与相位角,不同的材料导电性能不同,即电导率不同,通常来说,电导率高的材料,涡流检测的灵敏度也越高,电导率通常用国际退火铜标准来表征,一般定义国际退火铜的电导率为100%IACS。
三、影响涡流检测的因素有:
材料厚度(渗透深度)
材料的不连续性
磁导率(铁磁性材料)
几何外形(包括边缘效应和填充率/提离效应)
不同高、低频率下,涡流的渗透深度不同,对不同深度的缺陷检测灵敏度也不同
四、涡流探头的种类
表面探头
外穿式探头/线圈
内穿式探头/线圈
五、涡流检测的优越性主要包括:
1、对小裂纹和其它缺陷的敏感性
2、检测表面和近表面缺陷速度快,灵敏度高
3、检验结果是即时性的
4、设备接口性好
5、仅需要作很少的准备工作
6、测试探头不需要接触被测物
7、可检查形状尺寸复杂的导体