无损检测教学资料（李灼华）第三章 涡流检测.pptVIP

温度漂移一般是指，环境温度变化时会引起晶体管参数的变化， 这样会造成静态工作点的不稳定，使电路动态参数不稳定，甚至 使电路无法正常工作。 一般来说，温度升高，晶体管的电流放大倍数增大，Q点升高； 反之减小。这部分额外增加的电流是温度变化引起的，理解为温 度漂移。 在直接耦合的放大电路中，即使将输入端短路，用灵敏的直流表 测量输出端，也会有变化缓慢的输出电压。这种输入电压为零而 输出电压不为零且缓慢变化的现象，称为零点漂移现象。 * * 第三章 涡流检测 利用电磁感应原理，通过测定被检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涡流检测。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导电材料（如石墨、碳纤维复合材料等）及其产品品质的主要手段之一。与其它无损检测方法比较，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率。 第三章 涡流检测 3.1 涡流检测的基本原理 3.2 涡流检测的阻抗分析 3.3 涡流检测的应用 3.1 涡流检测的基本原理 当导电体靠近变化着的磁场或导体作切割磁力线运动时，由电磁感应定律可知，导电体内必然会感生出呈涡状流动的电流，即所谓涡流。 设此涡流是因一通以交变电流的检测线圈靠近导电体而生，则由电磁感应理论可知，与涡流伴生的感应磁场会与原磁场叠加，结果使得检测线圈的复阻抗发生改变。由于导电体内感生涡流的幅值、相位、流动形式以及其伴生磁场不可避免要受导电体的物理以及其制造工艺性能的影响，因此通过监测检测线圈阻抗的变化即可非破坏地评价被检材料或工件的物理或工艺性能及发现某些工艺性缺陷，此即涡流检测的基本原理。 3.1.1涡流检测的基本原理 交变的感生涡流渗入被检材料或工件的深度与其频率的1/2次幂成反比。鉴于常规涡流检测使用的频率较高（数百到数兆赫兹），渗透深度通常较浅，因此常规涡流检测是一种表面或近表面的无损检测方法。 检测范围： 3.1 涡流检测的基本原理 在工业生产中，涡流检测被广泛用于各种金属、非金属导电材料及其制件的成品、工艺和维修检验等各个质量控制环节。由于涡流因电磁感应而生，故而进行涡流检测时，检测线圈不必与被检材料或工件紧密接触，不需用耦合剂，检测过程也不影响被检材料或工件的使用性能。表3-1中列举的是影响感生涡流特性的几种主要因素以及常规涡流检测的主要用途。 3.1.2涡流检测的特点 3.1 涡流检测的基本原理 3.1.2 涡流检测的特点 径向振幅、轴向位移及运动轨迹的测量 工件与检测线圈之间的距离 物理量测量 工件尺寸和形状的控制 工件的尺寸和形状 尺寸检验 覆膜和薄板厚度的测量 检测距离和薄板厚度 测 厚 混料分选和非磁性材料电导率的测定 电导率 材质分选 导电的管、棒、线材及零部件的缺陷检测 缺陷的形状、尺寸和位置 探 伤 用 途 影响涡流特性的因素 检测目的 表3-1 涡流检测的应用 3.1 涡流检测的基本原理 （1）对导电材料表面和近表面缺陷的检测灵敏度较高。 （2）应用范围广，对影响感生涡流特性的各种物理和工艺因素均能检测。 （3）在一定条件下，能反映有关裂纹深度的信息。 （4）不需用耦合剂，易于实现管、棒、线材高速、高效的自动化检测。 （5）可在高温、薄壁管、细线、零件内孔表面等其它检测方法不适用的场合实施检测。 虽然涡流检测有着上述诸多优点，但比较而言，当需要对形状复杂的机械零部件进行全面检测时，涡流检测的效率则相对较低。此外，在工业探伤中，仅依靠涡流检测通常也难以区分缺陷的种类和形状。 3.1.2 涡流检测的特点 3.1 涡流检测的基本原理 如所周知，当交变电流通过导体时，分布在导体横截面上的电流密度是不均匀的，即表层电流密度最大，越靠近截面的中心电流密度则越小。这一现象即所谓交变电流分布的趋肤效应。 趋肤效应的存在是交变电流激励磁场的强度以及感生涡流的密度从被检材料或工件的表面到其内部按指数分布规律递减。在涡流检测中，将涡流密度衰减为其表面密度的1/e（36.8%）时对应的深度定义为渗透深度，其数学表达为： h =503/（fμrγ）1/2 （3-1） 式中 h ——渗透深度（m）, f ——电流频率（Hz），μr ——相对磁导率，γ ——电导率（S/m） 3.1.3 涡流的趋肤效应和渗透深度 3.1 涡流检测的基本原理 渗透深度是反映涡流密度