渦流檢測

渦流檢測

科技名詞定義 中文名稱:渦流檢測 英文名稱:eddy current testing 定義:無損檢測方法之一,利用導電材料的電磁感應現象,通過測量感應量的變化進行無損檢測的方法。 套用學科:機械工程(一級學科);試驗機(二級學科);無損檢測儀器-磁粉探傷機(三級學科)。

簡介

渦流檢測渦流檢測

渦流檢測(ET)的英文名稱是:Eddy Current Testing

工業上無損檢測的方法之一。給一個線圈通入交流電,在一定條件下通過的電流是不變的。如果把線圈靠近被測工件,像船在水中那樣,工件內會感應出渦流,受渦流影響,線圈電流會發生變化。由於渦流的大小隨工件內有沒有缺陷而不同,所以線圈電流變化的大小能反映有無缺陷。

原理

將通有交流電的線圈置於待測的金屬板上或套在待測的金屬管外(見圖)。這時線圈內及其附近將產生交變磁場,使試件中產生呈鏇渦狀的感應交變電流,稱為渦流。渦流的分布和大小,除與線圈的形狀和尺寸、交流電流的大小和頻率等有關外,還取決於試件的電導率、磁導率、形狀和尺寸、與線圈的距離以及表面有無裂紋缺陷等。因而,在保持其他因素相對不變的條件下,用一探測線圈測量渦流所引起的磁場變化,可推知試件中渦流的大小和相位變化,進而獲得有關電導率、缺陷、材質狀況和其他物理量(如形狀、尺寸等)的變化或缺陷存在等信息。但由於渦流是交變電流,具有集膚效應,所檢測到的信息僅能反映試件表面或近表面處的情況。

套用

按試件的形狀和檢測目的的不同,可採用不同形式的線圈,通常有穿過式、探頭式和插入式線圈3種。穿過式線圈用來檢測管材、棒材和線材,它的內徑略大於被檢物件,使用時使被檢物體以一定的速度線上圈內通過,可發現裂紋、夾雜、凹坑等缺陷。探頭式線圈適用於對試件進行局部探測。套用時線圈置於金屬板、管或其他零件上,可檢查飛機起落撐桿內筒上和渦輪發動機葉片上的疲勞裂紋等。插入式線圈也稱內部探頭,放在管子或零件的孔內用來作內壁檢測,可用於檢查各種管道內壁的腐蝕程度等。為了提高檢測靈敏度,探頭式和插入式線圈大多裝有磁芯。渦流法主要用於生產線上的金屬管、棒、線的快速檢測以及大批量零件如軸承鋼球、汽門等的探傷(這時除渦流儀器外尚須配備自動裝卸和傳送的機械裝置)、材質分選和硬度測量,也可用來測量鍍層和塗膜的厚度。

優缺點

渦流檢測時線圈不需與被測物直接接觸,可進行高速檢測,易於實現自動化,但不適用於形狀複雜的零件,而且只能檢測導電材料的表面和近表面缺陷,檢測結果也易於受到材料本身及其他因素的干擾。

同名教材

渦流檢測渦流檢測

書 名:渦流檢測

層 次:工科

配 套:電子課件

作者:任吉林

出版社:機械工業出版社

出版時間:2013-04-23

ISBN:978-7-111-41811-5

開本: 16開

定價:¥29

內容簡介

本書是根據高等工科院校專業課程教學的基本要求,結合南昌航空大學無損檢測專業30年來的教學經驗,在不斷探索教學改革的基礎上編寫的。

本書從電磁基本理論開始,系統介紹了渦流檢測方法的基礎理論、基本原理、設備材料、主要套用、檢測標準、規範工藝及新技術等知識。每章後均附有複習題,並在最後一章編寫了部分有關基礎原理及套用方面的實驗,以利於讀者對基本理論與概念的學習和對基本操作技能的掌握。

本書可作為本科及大專院校無損檢測及相關專業的教材或教學參考書,也可供從事無損檢測研究及工程套用的技術人員參考。

目錄

叢書序言

前言

第1章緒論1

1.1電磁學的發展1

1.2渦流檢測的發展4

1.3渦流檢測的套用與特點7

複習題8

第2章電磁基本理論9

2.1電學與磁學基礎9

2.1.1電學基本定律9

2.1.2金屬的導電性10

2.1.3物質的磁化14

2.1.4金屬的磁特性24

2.2交流電路27

2.2.1直流電流27

2.2.2交流電流27

2.2.3阻抗及其相量圖29

2.3電磁現象的基本規律30

2.3.1畢奧一薩伐爾定律30

2.3.2電磁感應定律31

2.3.3 自感與互感32

2.3.4電磁場基本方程式34

2.3.5似穩電磁場35

2.4導體中的電磁場37

2.4.1電磁滲透方程37

2.4.2半無限平面導體中的電磁場39

2.4.3導電長圓柱體中的電磁場41

2.4.4導電管材中的電磁場43

複習題45

第3章渦流檢測阻抗分析法46

3.1線圈的阻抗及其歸一化46

3.1.1線圈的阻抗46

3.1.2阻抗歸一化47 3.2有效磁導率和特徵頻率48

3.2.1有效磁導率48

3.2.2特徵頻率50

3.3渦流試驗相似律和復阻抗平面圖52

3.3.1渦流試驗相似律及模型試驗52

3.3.2復阻抗平面圖55

3.4線圈的阻抗平面分析57

3.4.1含導電圓柱體線圈的阻抗分析57

3.4.2含導電管材的穿過式線圈的阻抗分析61

3.4.3放置式線圈阻抗分析66

3.4.4其他形式線圈的阻抗分析69

複習題7l

第4章渦流檢測設備72

4.1渦流感測器72

4.1.1渦流感測器的分類73

4.1.2檢測線圈信號檢出電路75

4.2渦流檢測儀器78

4.2.1渦流檢測儀器的分類78

4.2.2渦流檢測儀器的基本組成及電路79

4.2.3渦流檢測儀器的智慧型化89

4.3試樣與輔助裝置94

4.3.1標準試樣與對比試樣94

4.3.2渦流檢測輔助裝置99

4.3.3渦流檢測儀器的性能評價102

4.4渦流檢測設備的新發展105

4.4.1多功能渦流檢測儀105

4.4.2多功能檢測同屏綜合顯示系統106

4.4.3渦流檢測網路系統107

4.4.4視頻渦流檢測系統109

4.4.5探頭推拔器111

4.4.6多功能集成檢測設備112

4.4.7掌上型電磁檢測儀器114

複習題114

第5.章渦流檢測套用117

5.1渦流檢測套用分類117

5.2渦流探傷117

5.2.1渦流探傷回響特點117

5.2.2管、棒材渦流探傷118

5.2.3非管、棒材渦流探傷128

5.3電導率測量與材質分選140

5.3.1非鐵磁性金屬電導率的渦流檢測140

5.3.2鐵磁性材料的電磁分選142

5.4復蓋層厚度測量143

5.4.1非導電復蓋層厚度的渦流法測量143

5.4.2非鐵磁性復蓋層厚度的磁性法測量147

5.5渦流檢測典型套用示例148

5.5.1原材料渦流探傷148

5.5.2在役設備探傷150

5.5.3零件的渦流探傷152

5.5.4導電材料電導率的渦流檢測155

5.5.5復蓋層厚度的渦流測量156

複習題158

第6章渦流檢測新技術161

6.1概述161

6.2多頻渦流檢測技術161

6.2.1多頻渦流檢測基本原理162

6.2.2多頻分析處理法163

6.2.3多頻渦流儀器168

6.3遠場渦流檢測技術169

6.3.1遠場渦流檢測系統169

6.3.2遠場渦流方程171

6.3.3遠場渦流圖172

6.3.4遠場渦流探頭173

6.4脈衝渦流檢測技術174

6.5磁光渦流檢測技術176

6.5.1基本原理176

6.5.2磁光渦流檢測特點及套用177

6.6渦流陣列檢測技術178

6.6.1渦流陣列檢測技術的原理179

6.6.2渦流陣列檢測技術特點及套用180

複習題182

第7章渦流檢測標準184

7.1概述184

7.1.1標準的基本知識184

7.1.2國內外標準的代號185

7.1.3渦流檢測標準概況186

7.2渦流檢測標準187

7.2.1 國內主要渦流標準187 7.2.2國外主要渦流標準198

7.2.3驗收標準203

複習題210

第8章渦流檢測規程與工藝卡212

8.1概述212

8.1.1相關術語的定義與層次劃分212

8.1.2檢測規程與工藝卡的一般要求與區別213

8.1.3渦流檢測基本操作規程214

8.2典型渦流檢測規程與檢測工藝的編制及分析217

8.2.1管、棒材探傷218

8.2.2零件或結構的探傷220

8.2.3鋁合金電導率的測量224

8.2.4復蓋層厚度的測量…227

複習題228

參考文獻229

機工版高職教材

基本信息

渦流檢測渦流檢測

書名:渦流檢測

作者:岳玉國

ISBN:978-7-111-47463-0

定價:20.0

開本:16

出版日期:2014-08-26

內容簡介

本書共分7章,第1章概略地介紹了渦流檢測的基本原理、概念;第2章是渦流檢測專業所需要的電磁方面的基礎知識;第3章詳細地介紹了渦流檢測的原理;第4~6章是渦流檢測的硬體介紹;第7章介紹了渦流檢測相關的標準;第8章為渦流檢測工藝。

本書可作為高職高專院校無損檢測技術、檢測技術及套用、焊接質量控制等專業的教材,也可作為無損檢測技術資格等級證書培訓考核的參考教材以及相關工程人員的參考書。

目錄

叢書序言

前言

第1章緒論1

第2章渦流檢測基礎知識4

21金屬的導電性4

22正弦交流電路11

23金屬的磁特性16

24電磁感應基本定律21

25渦流和趨膚效應26

第3章渦流檢測基本原理29

31渦流檢測線圈阻抗分析29

32有效磁導率和特徵頻率33

33渦流檢測線圈的電壓計算37

34套用阻抗圖設計檢測線圈41

35管材的復阻抗平面45

36影響線圈阻抗的各種因素47

37多頻渦流及遠場渦流51

第4章渦流檢測線圈59

41檢測線圈的分類59

42檢測線圈的選擇和性能指標62

43檢測線圈的實例及分析63

44特殊類型線圈66

第5章渦流檢測儀器71

51渦流檢測儀器的工作原理71

52渦流檢測儀器的類型82

53渦流檢測儀器實例87

第6章渦流檢測套用92

61渦流自動檢測設備92

62鋼管的渦流檢測及檢測設備93

63金屬材料渦流檢測及檢測設備106

64渦流檢測的其他套用110

65多頻和遠場渦流檢測套用116

第7章渦流檢測標準120

71概述120

72國內主要渦流檢測標準122

第8章渦流檢測工藝130

81渦流檢測方法與套用130

82渦流檢測工藝操作131

83試件渦流檢測132

84試件材質性能渦流測試134

參考文獻136

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