搜档网
当前位置:搜档网 › 涡流检测

涡流检测

钢板超声波手动检测方法操作细则

钢板超声波手动检测方法操作细则 1.范围 本操作细则规定了厚钢板超声波检验对比试样、检验仪器和设备、检验条件与方法、缺陷的测定与评定、钢板的质量分级、检验报告等内容。 本操作细则适用于厚度不小于6m m的锅炉、压力容器、桥梁、建筑、造船、钢结构、管线、模具等用途钢板的超声波检验。奥氏体不锈钢板也可参照本标准。 2.引用文件 GB/T 2970-2004 GB/T 8651 JB/T 10061 / 3. 一般要求 3.1 被检板材表面应平整、光滑、厚度均匀,不应有液滴、油污、腐蚀和其他污物。 被检板材的金相组织不应在检验时产生影响检验的干扰回波。 检验场地应避开强光、强磁场、强振动、腐蚀性气体、严重粉尘等影响超声波探伤仪稳定性或检验人员可靠观察的因素。 从事钢板超声波检验人员应经过培训,并取得权威部门认可的超声探伤专业1级及其以上资格证书。签发探伤报告者应获得权威部门认可的超声探伤专业I级及其以上资格证书。 检验方式可采用手工的接触法、液浸法(包括局部液浸和压电探头或电磁超声探头的自动检验法)。所采用的超声波波型可为纵波和横波。 4.对比试样 — 4. 1 对比试样材质、声学性能应与被检验钢板相同或相似,并应保证内部不存在影响检验的缺陷。用双晶片直探头检验厚度不大于60 mm的钢板时,所用对比试样如图1所示。 用单晶片直探头检验钢板时,对比试样应符合图2、表1和表2的规定。

5. 检验仪器和设备 探伤仪 — 所用探伤仪的性能应符合GB/T 8651或JB/T 10061的有关规定。 换能器 . 1 压电直探头的选用如表3, 不管选用哪种探头,都要保证有效探测区。板厚大于60 mm时,若双晶片直探头性能指标能达到单晶片直探头,也可选用双晶片直探头。 当采用横波探伤时,可参照.1B 4730-1994的附录H。 6. 检验条件和方法 6. 1 检验时间 ) 原则上在钢板加工完毕后进行,也可在轧制后进行。

电涡流传感器的典型应用

电涡流传感器的典型应用 电涡流传感器系统广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业和一些科研单位。对汽轮机、水轮机、鼓风机、压缩机、空分机、齿轮箱、大型冷却泵等大型旋转机械轴的径向振动、轴向位移、键相器、轴转速、胀差、偏心、以及转子动力学研究和零件尺寸检验等进行在线测量和保护。 轴向位移测量 对于许多旋转机械,包括蒸汽轮机、燃汽轮机、水轮机、离心式和轴流式压缩机、离心泵等,轴向位移是一个十分重要的信号,过大的轴向位移将会引起过大的机构损坏。轴向位移的测量,可以指示旋转部件与固定部件之间的轴向间隙或相对瞬时的位移变化,用以防止机器的破坏。轴向位移是指机器内部转子沿轴心方向,相对于止推轴承二者之间的间隙而言。有些机械故障,也可通过轴向位移的探测,进行判别: ●止推轴承的磨损与失效●平衡活塞的磨损与失效 ●止推法兰的松动●联轴节的锁住等。 轴向位移(轴向间隙)的测量,经常与轴向振动弄混。轴向振动是指传感器探头表面与被测体,沿轴向之间距离的快速变动,这是一种轴的振动,用峰峰值表示。它与平均间隙无关。有些故障可以导致轴向振动。例如压缩机的踹振和不对中即是。 振动测量 测量径向振动,可以由它看到轴承的工作状态,还可以看到转子的不平衡,不对中等机械故障。可以提供对于下列关键或基础机械进行机械状态监测所需要的信息: ·工业透平,蒸汽/燃汽·压缩机,空气/特殊用途气体,径向/轴向 ·膨胀机·动力发电透平,蒸汽/燃汽/水利 ·电动马达·发电机 ·励磁机·齿轮箱 ·泵·风扇 ·鼓风机·往复式机械 振动测量同样可以用于对一般性的小型机械进行连续监测。可为如下各种机械故障的早期判别提供了重要信息。 ·轴的同步振动·油膜失稳 ·转子摩擦·部件松动 ·轴承套筒松动·压缩机踹振 ·滚动部件轴承失效·径向预载,内部/外部包括不对中 ·轴承巴氏合金磨损·轴承间隙过大,径向/轴向 ·平衡(阻气)活塞磨损/失效·联轴器“锁死” ·轴弯曲·轴裂纹 ·电动马达空气间隙不匀·齿轮咬合问题 ·透平叶片通道共振·叶轮通过现象 偏心测量 偏心是在低转速的情况下,对轴弯曲程度的测量,这种弯曲可由下列情况引起: ·原有的机械弯曲·临时温升导致的弯曲·在静止状态下,必然有些向下弯曲,有时也叫重力弯曲。

涡流检测技术

1.什么叫无损检测? 无损检测也称非破坏性试验( Non-Destructive Testing,NDT) :指在材料、工件、设备及结构物不被破坏的前提下,利用它们的物理特性因缺陷的存在而发生变化的事实,测定其变化量,从而检出其内部是否存在缺陷,和缺陷的形状、位置、大小和严重程度和发展趋向,这一检测判断的整个过程称为无损检测。 2.什么叫涡流(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。 3.什么叫阻抗(R resistance)—一能量损耗(Energy lost)? 电流通过导体材料过程中,电荷在导体中移动将克服一定的阻力,即电阻(R)。导体材料的电阻使部分电能转化为热,损耗一定的能量。激励电流在线圈中流动,或感应电流在被测导体(工件)中流动都要损耗能量,不同试件因导电率、磁导率等影响因素各异,能量损耗的大小也不一样。 4.什么叫电抗(X reactance)—一能量存储(Energy stored)? 当电流通过导体时,导体周围形成磁场,部分电能转化为磁场中的磁能,在一定条件下磁场的磁能可转变成感应电流。涡流检测中,除了自感现象以外,两个相邻的线圈间还有互感现象存在。无论自感电流,抑或互感电流所形成的磁场, 总要阻碍原电流增强或减弱,这就是感抗的作用。同理,电容 器对电压变化的阻碍作用称为容抗,感抗和容抗统称为电抗。 一般地说,磁性材料增强检测线圈的电抗,非磁性材料削弱检 测线圈的电抗。 5.涡流检测技术的特点是什么? 涡流检测是一种应用较广泛的无损检测技术,是五大常规无损检测方法之一,该检测法具有如下技术特点: ①检测速度快,易于实现自动化。由于涡流检测的基本原理是电磁感应,涡流检测只适用于能产生涡流的导电材料。涡流检测线圈激励后所形成的电磁场实质是一种电磁波,具有波动性和粒子性,所以检测时传感器不需要接触工件,也不必在线圈与试件之间填充耦合

涡流现象及其应用检测试题(含答案和解释)

涡流现象及其应用检测试题(含答案和解释) 1.7 涡流现象及其应用每课一练(粤教版选修3-2) 1.(双选)下列哪些仪器是利用涡流工作的( ) A.电磁炉 B.微波炉 C.金属探测器 D.电饭煲答案AC 2.(双选)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的,而不是采用一整块硅钢,这是为了( ) A.增大涡流,提高变压器的效率 B.减小涡流,提高变压器的效率 C.增大铁芯中的电阻,以产生更多的热量 D.增大铁芯中的电阻,以减小发热量答案BD 解析不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片,这样做的目的是增大铁芯中的电阻,来减少电能转化成铁芯的内能,提高效率,是防止涡流而采取的措施. 3.下列关于涡流的说法中正确的是( ) A.涡流跟平时常见的感应电流一样,都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的 B.涡流不是感应电流,而是一种有别于感应电流的特殊电流 C.涡流有热效应,但没有磁效应 D.在硅钢中不能产生涡流答案 A 解析涡流就是一种感应电流,同样是由于磁通量的变化产生的. 4.如图8所示,金属球(铜球)下端有通电的线圈,今把小球拉离平衡位置后释放,此后关于小球的运动情况是(不计空气阻力)( ) 图8 A.做等幅振动 B.做阻尼振动 C.振幅不断增大D.无法判定答案 B 解析金属球在通电线圈产生的磁场中运动,金属球中产生涡流,故金属球要受到安培力作用,阻碍它的相对运动,做阻尼振动. 5.(双选)如图9所示是电表中的指针和电磁阻尼器,下列说法中正确的是( ) 图9 A.2是磁铁,在1中产生涡流 B.1是磁铁,在2中产生涡流 C.该装置的作用是使指针能够转动 D.该装置的作用是使指针能很快地稳定答案AD 解析这是涡流的典 型应用之一.当指针摆动时,1随之转动,2是磁铁,那么在1中产生涡流,2对1的安培力将阻碍1的转动.总之不管1向哪个方向转动,2对1的效果总起到阻尼作用.所以它能使指针很快地稳定下来. 6.如图10所示,矩形线圈放置在水平薄木板上,有两块相同的蹄形磁铁,四个磁极之间的距离相等,当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈仍静止不动,那么线圈受到木板的摩擦力方向是( ) 图10 A.先向左,后向右 B.先向左,后向右,再向左 C.一直向右 D.一直向左答案 D 解析根据楞次定律的“阻碍变化”知“来拒去

涡流检测试题

第1页,共50页 1.对下述工件可采用涡流检测的是(d) a)铝合金锻件的热处理质量 b)碳钢的材料分选 c)导电材料的表面缺陷 d)以上都可以 2.在下面几个检测对象中指出能用涡流检测的对象(e) a.铝铸件表面裂纹 b.钢表面淬火硬度不均匀度 c.铸钢中心部位孔穴 d.钢焊缝的母材与熔敷金属界面 e.除c以外都可以 3.在下面几个检测对象中指出能用涡流检测的对象(d) a.金属表面涂层厚度的测定 b.钢的剩磁磁通密度的测定 c.碳钢钢种的鉴别 d.除b以外都可以 4.在下面几个检测对象中指出能用涡流检测的对象(e) a.有机玻璃管 b.铝管 c.石墨管 d.奥氏体钢管 e.除a以外都可以 5.涡流试验的原理是(B):A.磁致伸缩;B.电磁感应;C.压电能量转换;D.磁通势 6.涡流检测技术可以用来测量(D):A.涂层厚度;B.镀层厚度;C.薄板厚度;D.以上都是 7.涡流检测法最常用于(e):a)结构陶瓷材料 b)黑色金属材料 c)有色金属材料 d)石墨材料 e)B和 C 8.涡流检测的原理是(c):a)磁致伸缩 b)压电能量转换 c)电磁感应 d)电致伸缩 9.涡流检测的原理是(c):a)磁致伸缩 b)压电效应 c)电磁感应 d)磁畴转动 10.从原理上讲,下列材料中不能采用涡流检测的是(a):a)玻璃钢 b)工具钢 c)不锈钢 d)轴承钢 11.下面哪种频率产生的涡流渗透深度最大?(c):a)1MHz b)100Hz c)10KHz d)10MHz 12.用来描述试样与探头线圈之间距离变化引起电磁耦合变化所产生的影响的术语是(D) A.填充系数;B.边缘效应;C.端头效应;D.提离效应 13.用来描述在非常高的频率下涡流仅限于导体极薄外层流动的现象的术语是(A) A.趋肤效应;B.高频滤波;C.低频滤波;D.以上任一个 14.IACS是下面哪一条的公认缩写?(D) A.感应交流电系统;B.感应激发比较系统;C.内加电流系统;D.国际退火铜单位制 15.表示阻抗的常用符号是:(A):A.Z;B.XL;C.R;D.Xc 16.表示电导率的常用符号是:(B):A.μ;B.ρ;C.X1;D.R 17.表示磁导率的常用符号是:(A):A.μ;B.X1;C.ρ;D.R 18.材料中的磁感应强度常用什么表示?(C):A.符号μ;B.符号φ;C.字母B;D.字母H 19.涡流试验线圈的磁化力通常用什么表示?(D):A.符号μ;B.符号φ;C.字母B;D.字母H 20.将一个磁性材料放于加有磁化力(H)的区域中时,材料中的磁感应强度(B)是以哪种方式产生的?(A)A.感应;B.传导;C.热传输;D.磁畴移动 21.界限频率fg是指试样内电磁场函数的自变量等于多大时的频率?(B):A.6.25;B.1;C.0.37;D.0 22.特征频率fg是指试件内电磁场函数的自变量等于多大时的频率?(c):a)0 b)1/e c)1 d)2 1/2 23.具有任何电导率和磁导率的矩形、圆柱形和球形等对称形材料的阻抗图已通过数学计算推导出来并通过实验得到验证。为了在相同的条件下对几何形状相似的所有试样进行试验,仅需要选择一个试验频率,使每一个试样的频率比f/fg均位于阻抗图的同圆点上。这个原理基于(C):A.欧姆定律;B.基尔霍夫定律;C.相似性定律;D.以上都不是 24.线圈感抗的度量单位是(B):A.欧姆;B.姆欧;C.亨利;D.高斯 25.材料周围的磁场强度H增大然后降低到零时,零件内磁感应强度B却不恢复到零。用来定义H恢复到零时的B值的术语(B):A.矫顽力;B.剩磁;C.饱和值;D.磁滞损耗

涡流检测的新应用

目前无损检测在新领域中的应用 利用电磁感应原理,通过检测被检测工件内感生涡流的变化来无损地评定导电材料及其工件的某些性能,或发现缺陷的无损检测方法称为无损检测。在工业生产中,涡流检测是控制各种金属材料及少数非金属(如石墨、碳纤维复合材料等)及其产品品质的主要手段之一。与其他无损检测方法比较,涡流检测更容易实现自动化,特别是对管,棒和线材等型材有着很高的检测效果。下面介绍无损检测在一些新领域的应用: 厚度测量 厚度测量的应用主要有两个方面: 金属基体上膜层厚度的测量和金属薄板厚度的测量。非磁性金属上绝缘层厚度的测量, 是涡流测厚的一个重要应用领域。由于非磁性金属均为导电率较高的有色金属, 所以, 测量其表面绝缘层厚度实质上是测量探头线圈到基体金属的距离。为了抑制基体金属电导率变化对测量结果的影响, 一般都选用较高的检测频率, 此时, 基体电导率对电感分量的影响可以忽略, 而对电阻分量的影响仍较为显著。又由于电感分量主要受距离变化的影响。电阻分量主要受电导率变化的影响, 因此, 只要从电路上将探头阻抗变化信号的电感量取出, 再进行调零和校正, 就可测量出绝缘层厚度的变化。 当磁性金属表面覆盖有非磁性金属或绝缘层( 如钢件上的镀铬层或油漆层) 时, 同样可以利用电磁感应方法来测量其厚度。当线圈中通过激励电流时, 检测线圈和磁性基体之间建立了磁通路, 由于线圈和磁性基体之间间隙的变化( 即非磁性膜层厚度的影响) , 会改变磁路的磁阴, 并引起磁路中磁通量的变化, 因此, 只要通过检测线圈上感应电压的测量, 得出感应电压与间隙( 即膜厚) 的定量关系曲线, 再将其标记在指示仪表的表盘上, 以后便可直接从指示仪表上读出膜层的厚度。涡流法测量金属薄板厚度时, 检测线圈既可以采用反射法也可以采用透射法。反射法是探头的发射与接收线圈在被测体的同一侧, 所接收的信号是阻抗幅度变化信号, 材料厚度的变化对接收线圈阻抗变化呈非线性关系。因此, 要求在测量仪器内部实现非线性校正, 所以, 会产生较大的测量误差。透射法是根据探头线所产生的涡流场分布情况, 即在不同深度下涡流相位滞后程度随深度增加而增大, 根据接收信号与激励信号之间的相位差直接得到被测材料厚度值, 无需进行非线性校正。 涡流探伤

五大常规无损检测技术之一:涡流检测(ET)的原理和特点

五大常规无损检测技术之一:涡流检测(ET)的原理和特点 涡流检测(Eddy Current Testing),业内人士简称E T,在工业无损检测(Nondestructive Testing)领域中具有重要的地位,在航空航天、冶金、机械、电力、化工、核能等领域中发挥着越来越重要的作用。 涡流检测主要的应用是检测导电金属材料表面及近表面的宏观几何缺陷和涂层测厚。 涡流检测是五大常规无损检测技术之一,其他四种是:射线检测(Radiographic Testing):射线照相法、超声检测(Ultrasonic Testing):A型显示的超声波脉冲反射法、磁粉检测(Magnetic Particle Testing)、渗透检测(Penetrant Testing)。 按照不同特征,可将涡流检测分为多种不同的方法: (1)按检测线圈的形式分类: a)外穿式:将被检试样放在线圈内进行检测,适用于管、棒、线材的外壁缺陷。b)内穿式:放在管子内部进行检测,专门用来检查厚壁管子内壁或钻孔内壁的缺陷。 c)探头式:放置在试样表面进行检测,不仅适用于形状简单的板材、棒材及大直径管材的表面扫查检测,也适用于形状福州的机械零件的检测。

(2)按检测线圈的结构分类: a)绝对方式:线圈由一只线圈组成。 b)差动方式:由两只反相连接的线圈组成。 c)自比较方式:多个线圈绕在一个骨架上。 d)标准比较方式:绕在两个骨架上,其中一个线圈中放入已经样品,另一个用来进行实际检测。 (3)按检测线圈的电气连接分类: a)自感方式:检测线圈使用一个绕组,既起激励作用又起检测作用。 b)互感方式:激励绕组和检测绕组分开。 c)参数型式:线圈本身是电路的一个组成部分。 涡流检测原理 涡流检测,本质上是利用电磁感应原理。 无论什么原因,只要穿过闭合回路所包围曲面的磁通量发生变化,回路中就会有电流产生,这种由于回路磁通量变化而激发电流的现象叫做电磁感应现象,回路中所产生的电流叫做感应电流。 电路中含有两个相互耦合的线圈,若在原边线圈通以交流电1,在电磁感应的作用下,在副边线圈中产生感应电流2;反过来,感应电流又会影响原边线圈中的电流和电压的关系。如下图所示:

涡流检测的技术

目录 涡流检测技术及进展 (2) 涡流检测自然裂纹与信号处理 (5) 压力容器列管涡流检测技术的研究 (9) 金属锈蚀的涡流检测 (11)

涡流检测技术及进展 1 引言 涡流检测是建立在电磁感应原理基础上的无损检测方法。如图1,已知法拉第电磁感应定律,在检测线圈上接通交流电,产生垂直于工件的交变磁场。检测线圈靠近被检工件时,该工件表面感应出涡流同时产生与原磁场方向相反的磁场,部分抵消原磁场,导致检测线圈电阻和电感变化。若金属工件存在缺陷,将改变涡流场的强度及分布,使线圈阻抗发生变化,检测该变化可判断有无缺陷。 随着微电子学和计算机技术的发展及各种信号处理技术的采用,涡流检测换能器、涡流检测信号处理技术及涡流检测仪器等方面出现长足发展。 2 涡流检测的信号处理技术 提高检测信号的信噪比和抗干扰能力,实现信号的识别、分析和诊断,以得出最佳的信号特征和检测结果。 2.1 信号特征量提取 常用的特征量提取方法有傅里叶描述法、主分量分析法和小波变换法。 傅里叶描述法是提取特征值的常用方法。其优点是,不受探头速度影响,且可由该描述法重构阻抗图,采样点数目越多,重构曲线更逼近原曲线。但该方法只对曲线形状敏感,对涡流检测仪的零点和增益不敏感,且不随曲线旋转、平移、尺寸变换及起始点选择变化而变化。 用测试信号自相关矩阵的本征值和本征矢量来描绘信号特征的方法称为主分量分析法,该方法对于相似缺陷的分辨力较强。

小波变换是一种先进的信号时频分析方法。将小波变换中多分辨分析应用到涡流检测信号分析中,对不同小波系数处理后,再重构。这种经小波变换处理后的信号,其信噪比会得到很大的提高。 2.2 信号分析 (1) 人工神经网络 人工神经网络的输入矢量是信号的特征参量,对信号特征参量的正确选择与提取是采用神经网络智能判别成功的关键。组合神经网络模型,采用分级判别法使网络输入变量维数由N2 降到N,网络结构大为简化,训练速度很快,具有较高的缺陷识别率和实用价值。 神经网络可实现缺陷分类,具有识别准确度高的优点,对不完全、不够清晰的数据同样有效。 (2) 信息融合技术 信息融合是对来自不同信息源检测、关联、相关、估计和综合等多级处理,得到被测对象的统一最佳估计。 涡流C 扫描图像的融合,将图像分解为多子带图像,并在转换区内采用融合算法实现图像融合。Ka Bartels等采用信噪比最优方法合并涡流信号,并用空间频率补偿方法使合并前高频信号变得模糊而低频信号变得清晰。Z Liu等利用最大值准则选择不同信号的离散小波变换系数,选取待融合系数的最大绝对值作为合并转换系数。因此融合信号可基于这些系数,利用逆小波变换来重构。小波变换可按不同比例有效提取显著特征。在融合信号过程中,所有信号的有用特征都被保存下来,因此内部和表面缺陷信息得到增强。 2.3 涡流逆问题求解 换能器检测到的信号隐含缺陷位置、形状、大小及媒质性质等信息,由已知信号反推媒质参数(电导率)或形状(缺陷),属于电磁场理论中的逆问题。 为求解涡流逆问题,先要建立缺陷识别的数学模型,有形状规则的人工缺陷、边界复杂的自然缺陷、单缺陷和多缺陷等模型;在媒质类型方面,有复合材料和被测件表面磁导率变化等模型。 随着计算机技术发展,缺陷模型各种数值解法也获得进展。出现有限元法、矩量法和边界元法等。 3 涡流检测设备 美国的EM3300 和MIZ-20 为采用阻抗平面显示技术典型产品,而TM-128 型涡流仪是我国首台配有微机带有阻抗平面显示的涡流探伤仪。MFE-1三频涡流仪是我国研制的首台多频涡流检测设备。随后,国内研制成功多种类型的多频涡流检测仪,如EEC-35、EEC-36、EEC-38、EEC-39 和ET-355、ET-555、ET-556 等。 目前,我国在有限元数值仿真、远场涡流探头性能指标分析及检测系统的研制等方面取得研究成果,推出商品化远场涡流检测仪器,其中ET-556H和 EEC-39RFT 已用于化工炼油设备的钢质热交换管和电厂高压加热器钢管的在 役探伤。 今后涡流检测技术研发包括:完善换能器设计理论,研制性能更好的涡流检测换能器;研究缺陷大小形状位置深度的涡流定位技术和三维成像技术;研究并

涡流探伤原理知识讲解

涡流探伤原理

涡流无损检测原理 最佳答案 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。当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,会导致涡流的变化,利用这种现象判定导体性质,状态的检测方法,叫涡流检测。 至于区别,每一种检测方法都有它的局限性,要根据被检工件来选择检测方法,涡流检测适用于导电材料的金属表面缺陷检测,一般都用来检测小管子的,出场的时候都要检测的。 涡流检测的特点(Eddy-current testing) ET是以电磁感应原理为基础的一种常规无损检测方法,使用于导电材料。 一、优点 1、检测时,线圈不需要接触工件,也无需耦合介质,所以检测速度快。 2、对工件表面或近表面的缺陷,有很高的检出灵敏度,且在一定的范围内具有良好的线性指示,可用作质量管理与控制。 3、可在高温状态、工件的狭窄区域、深孔壁(包括管壁)进行检测。 4、能测量金属覆盖层或非金属涂层的厚度。 5、可检验能感生涡流的非金属材料,如石墨等。

6、检测信号为电信号,可进行数字化处理,便于存储、再现及进行数据比较和处理。 二、缺点 1、对象必须是导电材料,只适用于检测金属表面缺陷。 2、检测深度与检测灵敏度是相互矛盾的,对一种材料进行ET时,须根据材质、表面状态、检验标准作综合考虑,然后在确定检测方案与技术参数。 3、采用穿过式线圈进行ET时,对缺陷所处圆周上的具体位置无法判定。 4、旋转探头式ET可定位,但检测速度慢。 涡流检测是运用电磁感应原理,将载有正弦波电流激励线圈,接近金属表面时,线圈周围的交变磁场在金属表面感应电流(此电流称为涡流)。也产生一个与原磁场方向相反的相同频率的磁场。又反射到探头线圈,导致检测线圈阻抗的电阻和电感的变化,改变了线圈的电流大小及相位。因此,探头在金属表面移动,遇到缺陷或材质、尺寸等变化时,使得涡流磁场对线圈的反作用不同,引起线圈阻抗变化,通过涡流检测仪器测量出这种变化量就能鉴别金属表面有无缺陷或其它物理性质变化。涡流检测实质上就是检测线圈阻抗发生变化并加以处理,从而对试件的物理性能作出评价。

涡流检测试题讲课讲稿

涡流检测试题

第1页,共50页 1.对下述工件可采用涡流检测的是(d) a)铝合金锻件的热处理质量 b)碳钢的材料分选 c)导电材料的表面缺陷 d)以上都可以 2.在下面几个检测对象中指出能用涡流检测的对象(e) a.铝铸件表面裂纹 b.钢表面淬火硬度不均匀度 c.铸钢中心部位孔穴 d.钢焊缝的母材与熔敷金属界面 e.除c以外都可以 3.在下面几个检测对象中指出能用涡流检测的对象(d) a.金属表面涂层厚度的测定 b.钢的剩磁磁通密度的测定 c.碳钢钢种的鉴别 d.除b以外都可以 4.在下面几个检测对象中指出能用涡流检测的对象(e) a.有机玻璃管 b.铝管 c.石墨管 d.奥氏体钢管 e.除a以外都可以 5.涡流试验的原理是(B):A.磁致伸缩;B.电磁感应;C.压电能量转换;D.磁通势 6.涡流检测技术可以用来测量(D):A.涂层厚度;B.镀层厚度;C.薄板厚度;D.以上都是 7.涡流检测法最常用于(e):a)结构陶瓷材料 b)黑色金属材料 c)有色金属材料 d)石墨材料 e)B和C 8.涡流检测的原理是(c):a)磁致伸缩 b)压电能量转换 c)电磁感应 d)电致伸缩 9.涡流检测的原理是(c):a)磁致伸缩 b)压电效应 c)电磁感应 d)磁畴转动 10.从原理上讲,下列材料中不能采用涡流检测的是(a):a)玻璃钢 b)工具钢 c)不锈钢 d)轴承钢 11.下面哪种频率产生的涡流渗透深度最 大?(c):a)1MHz b)100Hz c)10KHz d)10MHz 12.用来描述试样与探头线圈之间距离变化引起电磁耦合变化所产生的影响的术语是(D) A.填充系数;B.边缘效应;C.端头效应;D.提离效应

涡流检测技术概述

涡流检测技术概述 涡流技术由于具有的很多优点而被广泛应用。首先,它是非接触检测,而且能穿透非导体的覆盖层,这就使得在检测时不需要做特殊的表面处理,因此缩短了检测周期,降低了成本。同时,涡流检测的灵敏度非常高。涡流检测按激励方式和检测原理的不同可以分为单频涡流、多频涡流、脉冲涡流、远场涡流等,下面对这些技术的发展简要的加以介绍。 传统的涡流采用单频激励的方式,主要来对表面及近表面的缺陷进行检测,根据被测材料及缺陷深度的不同,激励频率的范围从几赫兹到几兆赫兹不等,为 了得到良好的检测信号,激励线圈必须在缺陷的附近感应出最大的涡流,感应电 流的大小和激励频率、电导率、磁导率、激励线圈的尺寸和形状以及激励电流的 大小有关,通过测量阻抗或电压的变化来实现对缺陷的检测。然而,由于其它参数也很敏感,这就影响了对缺陷的检测。 为了克服单频涡流的缺点,1970 年美国人 Libby 提出了多频涡流的技术(Multi-frequency Eddy Current, MFEC),多频涡流是同时用几个频率信号激励探头,较单频激励法可获取更多的信号,这样就可以抑制实际检测中的许多干扰因素,如热交换管管道中的支撑板、管板、凹痕、沉积物、表面锈斑和管子冷加工产生的干扰噪声,汽轮机大轴中心孔、叶片表面腐蚀坑、氧化层等引起的电磁噪声,以及探头晃动提离噪声等。理论与实践表明,被测工件的缺陷和上述干扰因素对不同频率的激励信号各有不同的反应,可反应出不同的涡流阻抗平面。利用这一原理,用两个(或多个)不同频率的正弦波同时激励探头,然后由两个(或多个)通道分别进行检波、放大和旋转等处理,此后,通过多个混合单元的综合运算,就可以有效的去除信号干扰,准确的获取缺陷信号。但是,多频涡流只能提供有限的检测数据,很难以可视化的方式实现对缺陷的成像检测。 70 年代中后期,脉冲涡流技术(Pulsed Eddy Current, PEC)在世界范围内得到广泛的研究,PEC最早由密苏里大学的Waidelich在20世纪50年代初进行研究,脉冲涡流的激励电流为一个脉冲,通常为具有一定占空比的方波,施加在探头上的激励方波会感应出脉冲涡流在被测试件中传播,根据电磁感应原理,此脉冲涡流又会感应出一个快速衰减的磁场,随着感生磁场的衰减,检测线圈上

涡流检测基本原理

涡流检测基本原理 发布者::IDEA 发布时间::2009-10-23 10:50浏览次数::76 涡流检测是许多NDT(无损检测)方法之一,它应用―电磁学‖基本理论作为导体检测的基础。涡流的产生源于一种叫做电磁感应的现象。当将交流电施加到导体,例如铜导线上时,磁场将在导体内和环绕导体的空间内产生磁场。涡流就是感应产生的电流,它在一个环路中流动。之所以叫做―涡流‖,是因为它与液体或气体环绕障碍物在环路中流动的形式是一样的。如果将一个导体放入该变化的磁场中,涡流将在那个导体中产生,而涡流也会产生自己的磁场,该磁场随着交流电流上升而扩张,随着交流电流减小而消隐。因此当导体表面或近表面出现缺陷或测量金属材料的一些性质发生变化时,将影响到涡流的强度和分布,从而我们就可以通过一起来检测涡流的变化情况,进而可以间接的知道道题内部缺陷的存在及金属性能是否发生了变化。 涡流作为一种NDT工具的一大优点是它能够做多种多样的检查和测量。在适当的环境下,涡流可以用于: 1、裂缝、缺陷检查 2、材料厚度测量 3、涂层厚度测量 4、材料的传导性测量 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 无损检测-声脉冲 发布者::IDEA 发布时间::2009-11-20 09:48浏览次数::19 1.什么叫声脉冲? 由一串声波所形成的脉冲。 2.简述声脉冲检测的原理。 当一串声波沿管子传播时,如果遇到管子存在开口、孔洞、鼓胀、凹陷、裂缝、内部腐蚀和沉积 等,就会有反射波返回发射端,由于声波的传播速度是固定的,通过计算机系统的处理,便可以准确地 得到管子发生异常的具体位置。 3.简述声脉冲检测的应用范围。 声脉冲快速检漏仪适用于有色金属、黑色金属和非金属管道的快速检漏。如电站高、低加,冷凝器 管,锅炉四管;化工厂的热交换管;酒楼大厦中央空调器管的在役检漏等,4.声脉冲检测的特性是什么? ①在役管道高速检漏,可达每小时500~1000根管子; ②管子材质不限,铁磁非铁磁性或非金属管均宜; ③直管、弯管、缠绕管均宜; ④可快速发现存在于管子上的穿透性缺陷等; ⑤实时记录检测波形,便于下次检测时回放比较。 5.声脉冲检测仪器的技术特性有哪些? □增益范围0 ~ 48dB , 步长0.5 dB □观察长度(2~50M)及管径(10 ~ 100MM)

脉冲涡流检测

工业运作中,检测的方式分为很多种,不同的检测方式有不同的特点,到底运用哪种,视具体情况而定。脉冲涡流检测便是众多检测方式中的一种,此种检测区别于其他检测,也区别于传统涡流检测,下面我们就来看一看它的基本原理及优点。 将一直流电通入线圈,在一定时间内可在构件内产生一稳定的磁场。当断开该直流电时,在线圈周围产生的电磁场由两部分叠加而成:一部分是直接从线圈中耦合出的一次电磁场,另一部分是试件中感应出的涡流场所产生的二次电磁场。而后者包含了构件本身的厚度或者缺陷等信息。采取合适的检测元件和方法,对二次场进行测量,并对该测量信号进行分析,可获得被测构件信息。 与传统涡流检测方法相比,脉冲祸流检测具有诸多优点: 1、在传统涡流测量中,所有的缺陷信息包含在单频或多频激励下测得的线圈阻抗变化中,而脉冲涡流激励及响应包含的频率范围很宽,可提供足够多的信息,以进行缺陷识别并进行定量评估。 2、传统的祸流检测对感应磁场进行稳态分析,通过测量感应电压的幅值和相位角来确定缺陷的位置,而脉冲涡流是对感应磁场进行时域的瞬态分析。

3、一些由于材料结构变化,如受探头提高或边缘效应产生的噪声信号,可以在测量结束后进行处理和补偿。 4、多频涡流检测系统的价格一般随着频李通道数目的增加而增加;脉冲涡流检测系统的价格低于传统多频涡流系统,但效果相当于数百通道的多频涡流系统。 5、由于作为检测元件的霍尔传感器对低频信号灵敏度较高,而且探头采用脉冲信号激励,可以提供更高的激励能量,故脉冲涡流检测设备能提供更深的渗透深度。 南京博克纳自动化系统有限公司总部位于美丽的中国古都南京,是国内专业研制无损检测仪器及设备的高科技企业。公司致力于涡流、漏磁和超声波仪器及各种非标设备的研制,已拥有自主研发的多项国家专利。产品被广泛应用于航天航空、军工、汽车、电力、铁路、冶金机械等行业。产品出口:美国、俄罗斯、德国、新加坡、泰国、印度、香港、南非、台湾、越南、哈萨克斯坦、伊朗、日本、韩国、巴西。 博克纳科技作为无损检测仪器及设备、传感器开发的公司,一直是研发和制造高质量、高性能无损检测仪器及设备的创新厂家。我们以客户为中心提供设计服务,以满足用户的不同应用需求。 公司与国内有名的院校、科研所组成了社会化科研协作网络,具有强大的研发、生产能力。保证了公司的工业无损检测技术国内、国际过硬的技术地位。

涡流检测通用工艺规程

涡流检测通用工艺规程 1 总则 1.1 适用范围 本通用工艺规定了承压设备涡流检测方法及质量分级要求,适用于承压设备用导电性金属材料和焊接接头表面及近表面缺陷检测。 1.2 引用标准、规程、法规 GB/T 5126 铝及铝合金冷拉薄壁管材涡流探伤方法 GB/T 5248 铜及铜合金无缝管涡流探伤方法 GB/T 7735 钢管涡流探伤检验方法 GB/T 12604.6 无损检测术语涡流检测 GB/T 14480 涡流探伤系统性能测试方法 JB/T4730.1 承压设备无损检测第1部分:通用要求 2 一般要求 2.1 检测系统 2.1.1 涡流检测系统一般包括涡流检测仪、检测线圈及辅助装置(如磁饱和装置、机械传动装置、记录装置、退磁装置等)。 2.1.2 涡流检测系统应能以适当频率的交变信号激励检测线圈,并能够感应和处理检测线圈对被检测对象电磁特性变化所产生的响应。 2.1.3 涡流检测系统性能应满足本部分及相关标准要求,有关仪器性能的测试项目与测试方法参照GB/T 14480等的有关要求进行。 2.1. 3.1 检测能力应满足产品验收标准或技术合同确定的要求。 2.1. 3.2 对管材相同尺寸人工缺陷响应的周向灵敏度差应不大于3dB。 2.1. 3.3 端部检测盲区应满足产品验收标准或技术合同的有关要求。 2.1. 3.4 检测系统的缺陷分辨力一般应优于30mm,如果产品验收标准或技术合同另有明确要求,按产品验收标准或技术合同规定执行。 2.1. 3.5 检测仪器应具有可显示检测信号幅度和相位的功能,仪器的激励频率调节和增益范围应满足检测要求。 2.1.4 检测线圈的形式和有关参数应与所使用的检测仪器、检测对象和检测要求相适应。 2.1.5 磁化装置应能连续对检测线圈通过的被检件或其局部进行饱和磁化处理。若被检件不允许存在剩磁,磁化装置还应配备退磁装置,该装置应能有效去除被检件的剩磁。 2.1.6 机械传动装置应能保证被检件与检测线圈之间以规定的方式平稳地作相对运动,且不应造成被检件表面损伤,不应有影响检验信号的振动。 2.1.7 记录装置应能及时、准确记录检测仪器的输出信号。 2.1.8 在下列情况下,应使用对比试样对涡流检测设备的灵敏度进行检查和复验: a)每次检测开始前和结束后;

涡流检测题库

二级试题 G001.涡流检测的最基本根源是基于物体的: A.导磁体B.传光性C.导电性D.传声性 G002.从原理上讲,下列材料中可采用涡流检测的是: A.玻璃B.陶瓷C.水晶D.石墨 G003.从原理上讲,下列材料中不能采用涡流检测的是: A.玻璃钢B.不锈钢C.工具钢D.轴承钢 G004.涡流检测技术主要适应于导电材料的: A.中心探伤B.内部探伤C.表面及近表面探伤D.整体探伤G005.对金属圆棒材,涡流探伤较难探出的是: A.表面裂纹B.近表面夹杂C.棒材中心小缩孔D.以上都是G006.为了区分各种因素对涡流的影响,在涡流探伤仪中应特别重视:A.信号放大B.信号处理C.信号显示D.信号报警G007.涡流技术能适应导电材料探伤的温度是: A.常温(-10~+40℃)B.高温(+800~1200℃) C.中温(+100~800℃)D.以上均可 G008.对截面材料为三角形、六角形、正方形等导电异形体,涡流探伤:A.全不能采用B.全能采用 C.某一种能采用D.有两种能采用 G00 9.再通有交变电流的线圈中放入导电试件时,则在试件中就会有涡流:A.感应出B.反射出C.扩散出D.激发出G010.在涡流探伤中,试件中感生出的涡流方向是: A.增加激励磁场的变化B.阻碍激励磁场变化 C.与激励磁场变化无关D.与激励场强绝对值有关 G011.金属线材在进行涡流探伤时,一般采用的探头型式是: A.混合式B.穿过式C.旋转式D.扫描式 G012.用涡流点探头进行涡流探伤,能适应于: A.金属细丝B.钢丝绳C.方坯内部D.板材表面 G013.已装于冷凝器中的铜管如采用涡流探伤,应选用的探头型式是:A.扇形B.穿过式C.点式D.内插式 G014.钢、铜、铝三种金属的导电率应符合如下关系: A.δ 钢>δ 铜 >δ 铝 B.δ 铝 >δ 铜 >δ 钢 C.δ 铜>δ 铝 >δ 钢 D.δ 钢 >δ 铝 >δ 铜 G015.钢、铜、铝三种金属的电阻率应符合如下关系: A.ρ 钢>ρ 铝 >ρ 铜 B.ρ 铜 >ρ 铝 >ρ 钢 C.ρ 铝>ρ 钢 >ρ 铜 D.ρ 钢 >ρ 铜 >ρ 铝 G016.材料的电阻率和导电率的关系是: A.成正比B.成反比C.无关系D.相等 G017.在涡流探伤时,既有涡流磁场存在,也存在磁畴形成的自发磁场的材料是:A.有色金属B.稀有金属C.铁磁金属D.贵金属 G018.铁磁材料的磁导率μ可用下述公式计算: A.μ=HB B.μ=B/H C.μ=H/B D.μ=H+B G019.钢材中的磁导率μ的数值是: A.恒定值B.1 C.一个随磁场强度变化的变量D.0 G020.紫铜的相对磁导率μr是: A.0 B.无穷大C.约为1 D.无穷小

涡流现象

《涡流现象及其应用》教学设计 广州市花都区实验中学物理科陈丽华 ★新课标要求 (一)知识与技能 1.知道涡流是如何产生的。 2.知道涡流对我们有不利和有利的两方面,以及如何利用和防止。 3.知道电磁阻尼和电磁驱动。 (二)过程与方法 培养学生客观、全面地认识事物的科学态度。 (三)情感、态度与价值观 培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题。 ★教学重点 1.涡流的概念及其应用。 2.电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。 ★教学难点 电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。 ★教学方法 通过演示实验,引导学生观察现象、分析实验 ★教学用具: 电机、变压器铁芯、演示涡流生热装置(可拆变压器)、电磁阻尼演示装置(示教电流表、微安表、弹簧、条形磁铁),电磁驱动演示装置(U形磁铁、能绕轴转动的铝框)。 ★教学过程 (一)引入新课 教师:出示电动机、变压器铁芯,引导学生仔细观察其铁芯有什么特点? 学生:它们的铁芯都不是整块金属,而是由许多薄片叠合而成的。 教师:为什么要这样做呢?用一个整块的金属做铁心不是更省事儿?学习了涡流的知识,同学们就会知道其中的奥秘。 (二)进行新课 1、涡流 教师:[演示1]涡流生热实验。 在可拆变压器的一字铁下面加一块厚约2 mm的铁板,铁板垂直于铁芯里磁感线的方向。在原线圈接交流电。几分钟后,让学生摸摸铁芯和铁板,比较它们的温度,报告给全班同学。 学生:铁板的温度比铁芯高。 教师:为什么铁芯和铁板会发热呢?原来在铁芯和铁板中有涡流产生。安排学生阅读教材,了解什么叫涡流? 学生:当线圈中的电流发生变化时,这个线圈附近的导体中就会产生感应电流。这种电流看起来很像水的旋涡,所以叫做涡流。 师生共同活动:分析涡流的产生过程。 分析:如图所示,线圈接入反复变化的电流,某段时间内, 若电流变大,则其磁场变强,根据麦克斯韦理论,变化的磁场 激发出感生电场。导体可以看作是由许多闭合线圈组成的,在

涡流检测施工工法

涡流检测施工工法 编制人员:xxx xxx检测有限责任公司 xxxx年xx月xx日

涡流检测工法 一、前言 目前,由于人们越来越重视环境问题,如何减少射线检测对环境的污染和对人员的伤害,已经越来越被人们所关注。所以在某些缺陷的检出方面可以替代射线检测的检测技术,已经越发的被人们应用到各种领域。 二、工法特点 该技术具有先进、适用、检测速度快、灵敏度高、检测结果准确等优点。尤其可进行在役检测,特别是管线的检测,不用拆卸,直接进行,可节省大量人力物力和检修费用,有很广阔的应用前景和经济价值。 三、适用范围 适用于外径不小于4mm钢管的涡流探伤检验。 四、工艺原理 涡流检测是运用电磁感应原理,当探头接近金属表面时,周围的交变磁场在金属表面产生感应电流,探头在金属表面移动,遇到缺陷或材质、尺寸等变化使得涡流磁场对线圈的反作用不同,引起线圈阻抗变化,通过涡流检测仪器测量这种变化就能鉴别金属表面有无缺陷或其他物理性质变化。 五、施工工艺流程及操作要点 5.1、涡流探伤工艺流程

5.2、检验步骤 5.2.1 对比试样的制备 5.2.1.1对比试样上人工缺陷的形状为通孔或槽。 5.2.1.2通孔 1)在试样钢管中部加工3个通孔,对于焊接钢管至少应有1个孔在焊缝上,沿圆周方向相隔120°±5°对称分布,轴向间距不小于200mm 。此外,在对比试样钢管端部小于或等于200mm 处,加工2个相同尺寸的通孔,以检查端部效应,见图1。 图1对比试样上通孔位置

2)对比试样上通孔尺寸按材质和双方商议确定。 3)钻孔时应保持钻头稳定,防止局部过热和表面产生毛刺。当钻头直径小于1.10mm时,其钻孔直径不得比规定值大0.10mm。当钻头直径不小于1.10mm时,其钻孔直径不得比规定值大0.20mm。 5.2.1.3 槽 槽的形状为纵向矩形槽,平行于钢管的主轴线。槽的宽度不大于1.5mm,长度为25mm,其深度为管子公称壁厚的5%,最小深度为0.3mm,最大深度为1.3mm。深度允许偏差为槽深的±15%,或者是±0.05mm,取其大者。 5.2.1.4根据检测目的,经供需双方协商,对比试样的人工缺陷可以加工成通孔或纵向矩形槽。 5.2.2检测频率的确定 涡流检测频率的确定,也可以根据涡流对于对比试样上不同深度人工缺陷的响应情况确定。即是在线圈最难检测的管壁上加工深度较浅的人工缺陷,缺陷的深度一般可取壁厚的10%。对于外通过式线圈,人工缺陷应在管材内壁制作,对于内穿过式线圈,人工缺陷应在管材外壁加工。通过改变试验频率,观察是否得到内壁或外壁上人工缺陷的响应,并根据响应信号的大小确定合适的检测频率。 5.3、综合评定 1)质量验收等级的规定应按供需双方合同,或按有关产品标准要求。

脉冲涡流测厚参数的优化

第9卷第6期 2010年12月 淮阴师范学院学报(自然科学)JO URNAL OF HUAIYIN TEACHERS CO LLEGE (Natural Science) Vol 9No 6Dec.2010 脉冲涡流测厚参数的优化 冯小勤,魏东旭 (淮阴师范学院物理与电子电气工程学院,江苏淮安 223300) 摘 要:脉冲涡流检测是现代无损检测技术的重要方法之一.由于其出众的检测能力,目前已 广泛应用于金属测厚等领域.文章基于C OMSOL 软件,建立了脉冲涡流测厚系统,对4种不同 厚度的磁性和非磁性材料试件进行了测厚仿真的分析研究,并对影响厚度特征判别的测量参 数TC 进行了优化,得到了优化后的仿真结果,得出了不同厚度材料检测信号的特点及特征判 别的依据. 关键词:无损检测;脉冲涡流;有限元分析;优化设计;特征判别 中图分类号:TG115.2 文献标识码:A 文章编号:1671 6876(2010)06 0481 03 收稿日期:2010 09 09 作者简介:冯小勤(1981 ),女,江苏海门人,助教,硕士研究生,研究方向为电磁学应用. 0 引言 金属厚度的检测在许多方面都有应用,如金属板(铜、铝、钢板等)轧制过程中的厚度检测、各类金属中缺陷的检测等[1].目前,射线测厚存在射线源防护问题,对操作人员身体易造成伤害;接触式测厚虽然测量精度较高,但在被测金属高速运动情况下,与被测金属之间长时间接触会造成传感器的磨损,影响测量精度,严重时还会划伤金属表面而降低产品的质量;超声波测厚在检测薄金属厚度时检测精度不高.涡流检测方法与上述几种方法相比具有结构简单、成本低、可应用于高温高湿等恶劣环境等优点[2] .脉冲涡流检测方法是近几年发展起来的一种新的无损检测技术(NDT).传统的电涡流采用正弦电流作为激励,而脉冲涡流的激励电流为具有一定占空比的方波.脉冲涡流方法与传统电涡流方法相比检测参数较多,可准确测量出距离和厚度.因此,采用脉冲涡流检测技术进行金属厚度检测的研究有重要的应用价值.1 COMSOL 简介 COMSOL Multiphysics 是一个专业有限元数值分析软件包,是对基于偏微分方程的多物理场模型进行建模和仿真计算的交互式开发环境系统.它为科学和工程领域内物理过程的建模和仿真提供了一种崭新的技术. COMSOL Multiphysics 专为描述和模拟各种物理现象而开发,它使得建立各种物理现象的数学模型并进行数值模拟计算变得更为容易和可行.在使用COMSOL Multiphysics 软件的过程中,可以自己建立普通的偏微分方程形式,也可以使用C OMSOL Multiphysics 提供的特定的物理应用模型.模型包括预先设定好的模块和在一些特殊应用领域内已经通过微分方程和变量建立起来的用户界面.此外,C OMSOL Mul tiphysics 软件通过把任意数目的这种物理应用模块整合成对一个单一问题的描述,使得建立耦合问题变得更为容易.本文使用C OMSOL 建立脉冲涡流测厚的模型,并进行相关仿真分析. 2 脉冲涡流测厚理论分析 激励脉冲信号在被测试件中感应出的脉冲涡流信号随着距表面深度的增加呈负指数规律衰减.脉

相关主题