渦流檢測(cè)Eddy Current Testing (縮寫 ET)
渦流檢測(cè)是建立在電磁感應(yīng)原理基礎(chǔ)之上的一種無損檢測(cè)方法,它適用于導(dǎo)電材料,如果我們把一塊導(dǎo)體置于交變磁場(chǎng)之中,在導(dǎo)體中就有感應(yīng)電流存在,即產(chǎn)生渦流,由于導(dǎo)體自身各種因素(如電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、形狀、尺寸和缺陷等)的變化會(huì)導(dǎo)致感應(yīng)電流的變化,利用這種現(xiàn)象而判知導(dǎo)體性質(zhì)、狀態(tài)的檢測(cè)方法,叫做渦流檢測(cè)方法。
在渦流探傷中,是靠檢測(cè)線圈來建立交變磁場(chǎng);把能量傳遞給被檢導(dǎo)體;同時(shí)又通過渦流所建立的交變磁場(chǎng)來獲得被檢測(cè)導(dǎo)體中的質(zhì)量信息。所以說,檢測(cè)線圈是一種換能器。檢測(cè)線圈的形狀、尺寸和技術(shù)參數(shù)對(duì)于最終檢測(cè)是至關(guān)重要的。在渦流探傷中,往往是根據(jù)被檢測(cè)的形狀,尺寸、材質(zhì)和質(zhì)量要求(檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn))等來選定檢測(cè)線圈的種類。
常用的檢測(cè)線圈有三類:
1. 穿過式線圈; 穿過式線圈是將被檢測(cè)試樣放在線圈內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)的線圈,適用于管、棒、線材的探傷。由于線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)首先作用在試樣外壁,因此檢出外壁缺陷的效果較好,內(nèi)壁缺陷的檢測(cè)是利用的滲透來進(jìn)行的。一般來說,內(nèi)壁缺陷檢測(cè)靈敏度比外壁低。厚壁管材的缺陷是不能使用外穿式線圈來檢測(cè)來的。
2. 內(nèi)插式線圈; 內(nèi)插式線圈是放在管子內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)的線圈,專用來檢查厚壁或鉆孔內(nèi)壁的缺陷,也用來檢查成套設(shè)備中管子的質(zhì)量,如熱交換器管的在役檢驗(yàn)。
3. 探頭式線圈; 探頭式線圈是放置在試樣表面上進(jìn)行檢測(cè)的線圈,它不僅適用于形狀簡(jiǎn)單的板材、板坯、方坯、圓坯、棒材及大直徑管材的表面掃描探傷,也適用于形狀較復(fù)雜的機(jī)械零件的檢查。與穿過式線圈相比,由于探頭式線圈的體積小、場(chǎng)作用范圍小,所以適于檢出尺寸較小的表面缺陷。
(一)渦流檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)
1. 對(duì)于金屬管、棒、線材的檢測(cè),不需要接觸,也不需要耦合介質(zhì),所以檢測(cè)速度高,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè),特別適合在線普檢。
2. 對(duì)于表面缺陷的探測(cè)靈敏度很高,且在一定范圍內(nèi)有良好的線性指示,可對(duì)大小不同缺陷進(jìn)行評(píng)價(jià),所以可用作質(zhì)量管理與控制。
3. 影響渦流的因素很多,如裂紋、材質(zhì)、尺寸、形狀及電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率等。采用特定的電路進(jìn)行處理,可篩選出某一因素而抑制其他因素,由此有可能對(duì)上述某一單獨(dú)影響因素進(jìn)行有效的檢測(cè)。
4. 由于檢查時(shí)不需要工件又不用耦合介質(zhì),所以可進(jìn)行高溫下的檢測(cè)。由于探頭可伸入到遠(yuǎn)處作業(yè),所以可對(duì)工件的狹窄區(qū)域及深孔壁等進(jìn)行檢測(cè)。
5. 由于是采用電信號(hào)顯示,所以可存儲(chǔ)、再現(xiàn)及進(jìn)行數(shù)據(jù)比較和處理。
(二)渦流檢測(cè)的缺點(diǎn):
1. 渦流探傷的對(duì)象必須是導(dǎo)電材料,且由于電磁感應(yīng)的原因,只適用于檢測(cè)表面缺陷,不適用于檢測(cè)金屬材料深層的內(nèi)部缺陷。
2. 金屬表面感應(yīng)的渦流的滲透深度隨頻率而異,激勵(lì)頻率高時(shí)金屬表面渦流密度大,隨著激勵(lì)頻率的降低,渦流滲透深度增加,但表面密度下降,所以探傷深度與表面?zhèn)麢z測(cè)靈敏度是相互矛盾的,很難兩全。當(dāng)對(duì)一材料進(jìn)行渦流探傷時(shí),須要根據(jù)材質(zhì)、表面狀態(tài)、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)作綜合考慮,然后再確定檢測(cè)方案與技術(shù)參數(shù)。
3. 采用穿過式線圈進(jìn)行渦流探傷時(shí),線圈覆蓋的是管、棒或線材上一段長(zhǎng)度的圓周,獲得的信息是整個(gè)圓環(huán)上影響因素的累積,對(duì)缺陷所處圓周上的具體位置無法判定。
4. 旋轉(zhuǎn)探頭式渦流探傷方法可準(zhǔn)確探出缺陷位置,靈敏度和分辨率也很高,但檢測(cè)區(qū)域狹小,在檢測(cè)材料需作全面掃查時(shí),檢驗(yàn)速度較慢。