第三章 培训技巧课件.ppt

3.2 涡流检测仪器设备 3.2 涡流检测仪器设备 涡流检测设备包括：检测线圈、涡流检测仪器和辅助装置。 ?检测线圈的作用：在试件中感生涡流并测量出带有试件质量信息的涡流信号； ?涡流检测仪器的作用：为检测线圈提供交流电和从测量到的带有众多信息的信号中识别出“缺陷”的存在； ?辅助装置的作用：完成包括对工件进行饱和磁化、传送被测工件以及实现探头推进或跟踪等一系列辅助检测工作。 3.2.1 检测线圈（俗称探头） ? 检测线圈的功能 激励功能：建立一个能在试件中感生出涡流的交变磁场； 测量功能：测量出带有试件质量信息的涡流磁场及其变化。 ? 检测线圈的组成 激励绕组和测量绕组。激励绕组实现检测线圈的激励功能，测量绕组实现检测线圈的测量功能。激励绕组和测量绕组可以是分立的两个绕组，也可以是同一个绕组。 3.2.1.1-2 检测线圈的分类和特点 ⑴ 按应用方式分类 ① 穿过式线圈：能使试件在其中放入或穿过的线圈。 特点：穿过式线圈适于检测能从线圈中通过的棒材、管材、丝材和各种球体等，可一次检测试件的整个圆周并连续进行，检测速度快，容易实现自动化探伤，特别适用于大批量冶金产品的检查。 ② 内插式线圈：能插入管子或试件的孔内的线圈。 特点：内插式线圈适于厚壁管和钻孔等的内壁探伤以及在役设备中管道（如冷凝器）的检测。可一次检测试件的整个圆周，检测效率高。使用内插式线圈不易实现自动化检测。 ③ 探头式线圈：放置于试件表面的点式线圈，也称点探头或放置式线圈。 特点：探头式线圈较多地用于平面试件的扫描探伤和管、棒材的旋转扫描探伤，还能用于复杂形状零件的局部检测。探头式线圈常常绕制在各种形状的磁芯上，以增强检测区域的磁场强度。探头式线圈的体积一般较小，所以检测区域较小，但检测灵敏度高。 ⑵ 按比较方式分类 ① 绝对式线圈：测量绕组只是采用一个绕组进行工作的检测线圈。 特点：绝对式线圈直接测量线圈阻抗的变化。试件的各种因素（如材质、形状、尺寸和缺陷等）对绝对式线圈都有影响，绝对式线圈从阻抗的变化判知试件的质量。绝对式线圈用于涡流探伤时的检测灵敏度较低，只能探测大的裂缝（如焊管焊缝的开裂）。绝对式线圈更多的是利用提离效应来测量涂层厚度和测量间距大小等。 穿过式线圈、内插式线圈和探 头式线圈都可以按绝对式连接。 ② 自比式线圈：测量绕组是采用二个相距很近的相同绕组进行工作的检测线圈。 特点：二个绕组对同一个试件的不同部位进行检测，当试件性能稳定且无缺陷时，两个绕组的合成感应电压为零；当出现缺陷致使两个绕组感应电压出现差异时，给出一个差值电压信号。自比式线圈可抑制试件尺寸和电导率等变化缓慢的信号，对提离间隙变化、工件传输时的抖动以及周围环境温度的影响的敏感性也较低，而对突然变化的缺陷信号有明显反应。 自比式线圈对沿管棒材轴线方向上的长缺陷，只在缺陷的两个端部才产生信号，而在缺陷的中央部位由于两个测量绕组都处于有缺陷部位上，信号被抵消，因此对工件上一根从头到尾的长裂纹（假定这裂纹的深度和宽度相等）用自比式线圈是无法探测出的。 自比式检测线圈按测量绕组的连接方式有差动式和桥式之分。自比式检测线圈的测量绕组也可以由两对或多对绕组组成。 穿过式线圈、内插式线圈和探头式线圈都可以接成自比形式。 ③ 他比式线圈：测量绕组采用两个相同的绕组进行工作、一个放在被测试件上、另一个放在对比（或标准）试样上的检测线圈。 特点：他比式线圈的检出信号是两个试样存在的差异，当被测试件性能与标准试样不同时或被测试件有缺陷时，两个线圈给出一个差值电压信号。与绝对式线圈相同，他比式线圈会受工件材质、形状和尺寸变化的影响。但对管棒材轴线方向从头到尾深度和宽 度相等的裂纹能够检测出来。 ⑶ 按感应方式分类 ① 自感式线圈：激励绕组和测量绕组共用同一个绕组。 特点：线圈既作为产生激励磁场、在导电体中形成涡流的激励线圈，又是感应、接收导电体中涡流再生磁场信号的检测线圈。 ?容易制作。 ?常用于管、棒、线材的直径测量。 ② 互感式线圈：激励绕组和测量绕组是两个分立的绕组。 ?激励绕组与测量绕组各司其职，所以信号的取出和处理比较方便。 ?在检测速度较高时，互感式线圈的速度效应（即线圈动平衡与静平衡的差异）较小。 3.2.1.3 涡流信号的形成 ⑴ 试件对检测线圈信号形成的影响 ① 检测线圈中的激励绕组在被检工件中感应出涡流。 ② 检测线圈中的测量绕组受到激励绕组的作用，在其中产生一个正比于激励磁场大小的感应电压（在差动连接的检测线圈中，两个反向连接的测量绕组的这种感应电压正好相互抵消）。另一方面测量绕组又受到试件中涡流磁场的作用，将会在其中感应出一个带有试件质量信息的感应电压（在工件质量完好无缺陷的情况下，差动连接的测量绕组也会将这种感应电压抵