文档介绍：第三章涡流检测技术利用电磁感应原理,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。涡流检测只能用于导电材料的检测。对管、棒和线材等型材有很高的检测效率。 涡流检测的基本原理一、涡流检测的基本原理当载有交变电流的检测线圈靠近导电工件时,由于线圈磁场的作用,工件中将会感生出涡流(其大小等参数与工件中的缺陷等有关),而涡流产生的反作用磁场又将使检测线圈的阻抗发生变化。因此,在工件形状尺寸及探测距离等固定的条件下,通过测定探测线圈阻抗的变化,可以判断被测工件有无缺陷存在。二、涡流检测的特点 1、用途与影响涡流特性的因素 :缺陷形状、尺寸和位置 :电导率 :检测距离和薄板厚度 :工件的尺寸和形状 (径向振幅、轴向位移及运动轨迹的测量):工件与检测线圈间的距离 2、特点 ; ,不需耦合剂,检测过程不影响被检材料的性能; ,对影响感生涡流特性的各种物理和工艺因素均能实施监测; ,能反映有关裂纹深度的信息; 、薄壁管、细线、零件内孔表面等其它检测方法不适应的场合实施监测; ,效率低;难于区分缺陷的种类和大小。三、涡流的趋肤效应和渗透深度 。涡流密度随着距离表面的距离增加而减小。 ,使交变电流激励磁场的强度及感生涡流的密度,从被检材料的表面到其内部按指数分布规律递减。将涡流密度衰减为其表面密度的 1/e (% )时对应的深度定义为: 503 : ; : ; : ; : rrhf h f ??? ??渗透深度(m) 电流频率(Hz) 材料相对磁导率电导率(S/m) 几种不同材料的标准透入深度与频率的关系四、电磁感应现象 , 回路中就会产生感应电流,这种现象叫做电磁感应现象。回路中产生的感应电动势 Ei等于所包围面积中磁通量Φ随时间变化的负值此负值表明闭合回路中感应电流所产生的磁场总是阻碍产生感应电流的磁通的变化,这个方程称为法拉第电磁感应定律。此方程用于一个绕有 N匝的线圈,所得感应电动势表示为 dd iEt ????? dd N- t d d i i N E N E t t ????? ?? ???伏,匝,韦伯,秒 I时,其所产生的交变磁通量也将在本线圈中产生感应电动势,此现象称为自感现象, 产生的感应电动势称为自感电动势 E L L dI E L L- H dt ??自感系数,单位亨利() ,线圈中分别流过交变电流 I 1和I 2 的情况下,由线圈 1中电流 I 1所引起的变化的磁场通过线圈 2 时会在线圈 2中产生感应电动势;同样,线圈 2中电流 I 2所引起的变化的磁场通过线圈 1时会在线圈 1中产生感应电动势, 这种两载流线圈相互激起感应电动势的现象称为互感现象, 所产生的感应电动势称为互感电动势。在线圈 2和在线圈 1中产生的感应电动势,在两线圈形状、大小、匝数、相对位置及周围磁介质给定的情况下可给出 1 2 1 2 M K= L L 1 2 L L ?耦合系数,和线圈和线圈的自感系数 1 2 21 12 d d , d d I I E M E M M t t ?? ??为两个线圈的互感系数 涡流检测的阻抗分析法线圈耦合电路