普通涡流检测 

1、原理

涡流检测是以电磁感应为基础,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,或发现其缺陷的无损检测方法。当载有交变电流的试验线圈靠近导体试件时,由于线圈产生的交变磁场的作用感应出涡流,涡流的大小,相位及流动形式受到试件性能和有无缺陷的影响,而涡流产生的反作用又使线圈阻抗发生变化,因此,通过测定线圈阻抗的变化,就可以推断被检试件性能的变化及有无缺陷的结论。

2、应用 

目前,涡流检测在工业生产中获得了广泛的应用,特别是在核电厂蒸汽发生器管道的检测中,具有其他方法不可替代的作用[12]。我国当前把核电作为大力发展的对象,提高我国的涡流检测能力与水平具有重要意义。 在线检测,用于工艺检查,在制造和产品检查。

3、优缺点

优点:

1.非接触检测,能穿透非导体涂镀层,可以在不清除零件表面油脂、积碳和 

保护层的情况下进行检测。

2检测无需祸合介质,可以在高温状态下进行检测。探头可伸入到远处作业, 故可对工件的狭窄区域、深孔壁等进行检测。 

3.对工件表面或近表面的缺陷,有很高的检出灵敏度,且在一定的范围内具 有良好的线性指示,可对大小不同的缺陷进行评价。

4.可以对工件表面涂层厚度进行测量。

5.可以对材料电导率进行测量,进行材料的分选。

6.检测结果便于处理,储存。

7.具有较高灵敏度,可在较为苛刻的环境下检测,易于实现自动化。

缺点:

1.     被检工件中影响检测结果的因素很多。

2.     难以对缺陷进行当量分析,难以进行定性和定量分析。

3.     对检测对象要求高,只限导电材料,只能进行表面及近表面检测

4.     对结构复杂的工件检测较为困难,检测效率低。

 

远场涡流检测

1、原理

   远场涡流检测技术是一种能穿透金属管壁的低频涡流检测技术。探头通常为内通式,由激励线圈和检测线圈构成,可以有效的检测金属管的内、外壁缺陷和管壁厚薄变化等情况。

2、应用

远场涡流检测技术主要用于核反应堆压力管、石油及天然气输送管和城市煤气管道等结构的探伤。

3、优缺点

优点:

1.主要用于检测铁磁性管道,也可用于检测非铁磁性管道,可检测厚壁铁磁性管道,检测灵敏度也较高。

2.对管道内外壁缺损有相同的检测灵敏度,对填充系数要求低,对有障碍物和凹痕的管道检测效果更好

缺点:

1.接收线圈必须处于距激励线圈2-3被管径处的远场区。

2.为保证不被漏检,检测速度受到一定的限制。

3.渗透性变化会产生类似金属缺损的信号,掩盖真正金属缺损信号。

4.支撑板会阻挡磁力线的传播,掩盖缺损信号。

5.管道弯曲部位会严重影响远场涡流信号

6.检测时要保证检测速度的平稳,不能引起振动噪声。

 

脉冲涡流检测

1、原理

脉冲涡流检测技术采用脉冲信号激励,通常为具有一定占空比的周期矩形波,施加在探头上的激励信号会感应出脉冲涡流在被检对象中传播。根据电磁感应原理,此脉冲涡流又会感应出一个快速衰减的磁场;随着感生磁场的衰减,检测线圈上就会感应出随时间变化的电压 。

2、应用

脉冲涡流检测技术主要应用于导体较深层缺陷,飞机机身多层结构等的探测。脉冲涡流目前主要用于军用和民用飞机的无损检测中。能有效地实现对飞机多层结构和机身重叠部位隐含的腐蚀缺陷检测和评估。

3、优缺点

常规涡流检测技术采用单一频率的正弦信号作为激励,主要对感应磁场进行稳态分析,即通过测量感应电压的幅值和相位来识别缺陷;而脉冲涡流检测技术主要对感应电压信号进行时域的瞬态分析,提取信号特征量,分析缺陷尺寸、类型和结构参数等变化。在理论上,由于脉冲涡流检测技术中的激励信号可以看成一系列不同频率正弦谐波的合成信号,具有很宽的频谱,广义上可以认为其是一种多频涡流检测技术,所以,可以比常规涡流检测技术提供更多信息

 

4、多频涡流检测

     多频涡流检测是一种涡流检测新技术,使用多个频率激励传感器,比常规涡流检测技术获得更多信息。

 

5、ACFM

1.原理

     ACFM技术是建立在铁磁性材料的高磁导率这一特征基础上。当载有交变电流的检测线圈靠近导体时,交变电流在周围的空间中产生交变磁场,被检对象表面感应出交变涡流;当表面无缺陷时,表面涡流线彼此平行,形成近似匀强涡流场,在周围空间产生近似匀强的交变电磁场;当被检对象表面存在缺陷时,由于电阻率的变化,涡流场发生畸变,匀强涡流分布受到破坏,进而匀强磁场发生变化,测量该扰动磁场的变化,即可判断出缺陷。

2、应用

     ACFM法首先被应用于石油和天然气的水下结构和海上平台设备的无损检测中,用来探测结构关键部位。现广泛用于石油化工、海上平台、铁路运输、电力工业及航空航天等领域。

3、优缺点

     交变磁场测量技术是近几年兴起的精确测量表面裂纹的无损检测方法,可测量裂纹尺寸,具有精确理论依据的数学模型,能够实现缺陷的定量检测。

     ACFM技术建立在铁磁性材料的高磁导率这一特征之上,所在的环境磁场容易对被检工件表面磁场进行干扰。因此检测过程中应注意对干扰因素进行分析处理。

 

6 漏磁检测

1原理

    漏磁检测技术是指铁磁材料试件被磁化后,因试件表面或近表面的缺陷引起磁场畸变而在其表面形成漏磁场,人们通过检测漏磁场的变化来发现缺陷。

    当用磁化器磁化被测试件时,若材料的材质是连续,均匀的,则材料中的磁感应线将被约束在材料中,被测试件表面没有磁场。但是,当材料中存在着切割磁力线的缺陷时,材料表面的缺陷会使磁导率发生变化,由于缺陷的磁导率很小,使磁路中的磁通发生畸变,磁感应线流向会发生变化,除了部分直接通过缺陷或通过材料内部外,还有部分的磁通会泄漏到材料表面的上空,通过空气绕过缺陷再重新进入,此时会形成漏磁场,采用磁敏感传感器检测则称为漏磁检测法。

2 应用

   在石油工业中,利用漏磁检测技术对石油管的检测是目前常用的检测方法。适用于中小型管道的细小缺陷检测,操作简便、检测速度快,费用较低,对管道输送的介质不敏感,可以进行油气水多相流管道的腐蚀检测,可覆盖管道的整个圆周。

3 优缺点

优点:

 1对各种损伤均具有较高的检测速度;

 2对铁磁性材料表面、近表面、内部裂纹以及锈蚀等均可获得满意的检测效果;

 3探头装置结构简单、易于实现、成本低且操作简单;

 4由于磁性的变化易于非接触测量和实现在线实时检测,磁场信号不受被测材料表面污染状态的影响,进行检测时被测材料表面就不需清洗,因此将大大提高检测的效率,减小工作量;

5可以实现全自动化检测,非常适合在流水线上进行质量检测和生产过程控制

缺点:

 1容易产生虚假信号。

 2漏磁通法检测器产生的信号在腐蚀不严重但边缘陡峭的局部腐蚀所产生的信号比腐蚀严重但边缘平滑的腐蚀所产生的信号强,必须对信号进行准确解释,以确切评价腐蚀的程度。

 3检测灵敏度低。

 4漏磁通法检测器的检测结果易受管材的影响,检测精度随管壁厚度的減小而提高,有关缺陷都能检测出来,但不能可靠地确定缺陷的大小。

 5不能检测轴向缺陷。漏磁通法检测器对腐蚀坑和三维机械缺陷最为敏感,而对轴向缺陷检测有困难。










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