渦流探傷以交流電磁線(xiàn)圈在金屬構面層的缺陷,不便使用于形狀復雜的構件。在火力發(fā)電廠(chǎng)中主要應用于檢測凝汽器管、汽輪機葉片、汽輪機轉子中心孔和焊縫等。原理當交流電通入線(xiàn)圈時(shí),若所用的電壓及頻率不變,則通過(guò)線(xiàn)圈的電流也將不變。如果在線(xiàn)圈中放入一金屬管,管子表面感生周向電流,即渦流。渦流磁場(chǎng)方向與外加電流的磁化方向相反,因此將抵消一部分外加電流,從而使線(xiàn)圈的阻抗、通過(guò)電流的大小相位均發(fā)生變化。管的直徑、厚度、電導率和磁導 率的變化以及有缺陷存在時(shí),均會(huì )影響線(xiàn)圈的阻抗。若保持其他因素不變,僅將缺陷引起阻抗的信號取出,經(jīng)儀器放大并予檢測,就能達到探傷目的。渦流信號不僅能給出缺陷的大小,同時(shí)由于渦流探傷時(shí)可以根據表面下的渦流滯后于表面渦流一定相位,采用相位分析 能判斷出缺陷的位t(深度). 檢測線(xiàn)圈在渦流檢驗中,為了適應不同探傷目的,按照檢測線(xiàn)圈和被檢構件的相互關(guān)系分為穿過(guò)式線(xiàn)圈、內通式線(xiàn)圈和放里式線(xiàn)圈三大類(lèi)。如需將工件插入并通過(guò)線(xiàn)圈檢測時(shí)采用穿過(guò)式線(xiàn)圈。對管件進(jìn)行檢測時(shí),有時(shí)必須把線(xiàn)圈放入管子內部進(jìn)行檢驗,則渦流探傷采用內通式線(xiàn)圈。采用放t式(點(diǎn)式)線(xiàn)圈時(shí),把線(xiàn)圈放置于被查的工件表面進(jìn)行檢測。這種線(xiàn)圈體積小、線(xiàn)圈內部一般帶有磁芯,靈敏度高,便于攜帶,適用于大型構件以及板材、帶材等表面裂紋檢驗。按照檢測線(xiàn)圈的使用方式,可分為線(xiàn)圈式、標準比較線(xiàn)圈式和自比較式等三種型式。只用一個(gè)檢測線(xiàn)圈稱(chēng)為線(xiàn)圈式.用兩個(gè)檢測線(xiàn)圈接成差動(dòng)形式,稱(chēng)為標準比較線(xiàn)圈式。采用兩個(gè)線(xiàn)圈放于同一被檢構件的不同部位,作為比較標準線(xiàn)圈,稱(chēng)自比較式,是標準比較線(xiàn)圈式的特例?;倦娐酚烧袷幤?、檢測線(xiàn)圈信號輸出電路、放大器、信號處理器、顯示器和電源等部分組成。
渦流探傷與超聲波探傷的區別
超聲波探傷是利用超聲能透入金屬材料的深處,并由一截面進(jìn)入另一截面時(shí),在界面邊緣發(fā)生反射的特點(diǎn)來(lái)檢查零件缺陷的一種方法,當超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內部,遇到缺陷與零件底面時(shí)就分別發(fā)生反射波來(lái),在熒光屏上形成脈沖波形,根據這些脈沖波形來(lái)判斷缺陷位置和大小。
渦流檢測就是運用電磁感應原理,將正弦波電流激勵探頭線(xiàn)圈,當探頭接近金屬表面時(shí),線(xiàn)圈周?chē)慕蛔兇艌?chǎng)在金屬表面產(chǎn)生感應電流。對于平板金屬,感應電流的流向是以線(xiàn)圈同心的圓形,形似旋渦,稱(chēng)為渦流。同時(shí)渦流也產(chǎn)生相同頻率的磁場(chǎng),其方向與線(xiàn)圈磁場(chǎng)方向相反。
渦流通道的損耗電阻,以及渦流探傷的渦流產(chǎn)生的反磁通,又反射到探頭線(xiàn)圈,改變了線(xiàn)圈的電流大小及相位,即改變了線(xiàn)圈的阻抗。因此,探頭在金屬表面移動(dòng),遇到缺陷或材質(zhì)、尺寸等變化時(shí),使得渦流磁場(chǎng)對線(xiàn)圈的反作用不同,引起線(xiàn)圈阻抗變化,通過(guò)渦流檢測儀器測量出這種變化量就能鑒別金屬表面有無(wú)缺陷或其它物理性質(zhì)變化。
影響渦流場(chǎng)的因素有很多,諸如探頭線(xiàn)圈與被測材料的耦合程度,材料的形狀和尺寸、電導率、導磁率、以及缺陷等等。因此,利用渦流原理可以解決金屬材料探傷、測厚、分選等問(wèn)題。
渦流探傷是由交流電流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)作用于待探傷的導電材料,感應出電渦流。如果材料中有缺陷,它將干擾所產(chǎn)生的電渦流,即形成干擾信號。用渦流探傷儀檢測出其干擾信號,就可知道缺陷的狀況。渦流的因素很多,即是說(shuō)渦流中載有豐富的信號,這些信號與材料的很多因素有關(guān),如何將其中有用的信號從諸多的信號中一一分離出來(lái),是目前渦流研究工作者的難題,多年來(lái)已經(jīng)取得了一些進(jìn)展,在一定條件下可解決一些問(wèn)題,但還遠不能滿(mǎn)足現場(chǎng)的要求,有待于大力發(fā)展。