（中職）焊接檢測技術(shù)第7章教學(xué)課件

1、YCF正版可修改PPT（中職）焊接檢測技術(shù)第7章教學(xué)課件7.1 渦流檢測原理及影響要素7.2 渦流檢測設(shè)備7.3 渦流檢測特點(diǎn)7.4 渦流檢測方法及其應(yīng)用第7章 渦流檢測1.基本原理渦流檢測是渦流效應(yīng)的一項(xiàng)重要應(yīng)用。當(dāng)載有交變電流的檢測線圈靠近導(dǎo)電試件時(shí)，由于線圈磁場的作用，試件會感生出渦流。渦流的大小、相位及流動性是受到試件導(dǎo)電性能等的影響，而渦流的反作用又使檢測線圈的阻抗發(fā)生變化。因此，通過測定檢測線圈阻抗的變化（或線圈上感應(yīng)電壓的變化），就可以得到被檢材料有無缺陷的結(jié)論。因?yàn)榫€圈交變電流（又稱一次電流）激勵(lì)的磁場是交變的，那么渦流也是交變的。同樣，這個(gè)交變的渦流會在周圍空間形成交變磁場并

2、在線圈中感應(yīng)電動勢。這樣，線圈中的磁場就是一次電流和渦流共同感生的合成磁場。假定一次電流的振幅不變，線圈和金屬工件之間的距離也保持不變，那么渦流和渦流磁場的強(qiáng)度和分布就由金屬工件的材質(zhì)所決定。也就是說，合成磁場中包含了金屬工件的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、裂紋缺陷等信息。因此，只要從線圈中檢測出有關(guān)信息，如從電導(dǎo)率的差別就能得到純金屬的雜質(zhì)含量、時(shí)效鋁合金的熱處理狀態(tài)等信息，這是利用渦流方法檢測金屬或合金材質(zhì)的基本原理。7.1 渦流檢測原理及影響要素返回下一頁渦流是根據(jù)電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生的，所以渦流是交變的。同樣，交變的渦流會在周圍空間形成交變磁場，因此，需注意以下幾點(diǎn)。（1）空間中某點(diǎn)的磁場不再是由一次電

3、流產(chǎn)生的磁場，而是一次電流磁場和渦流磁場疊加而形成的合成磁場。渦流磁場的方向由楞次定律確定。（2）渦流的大小影響著激勵(lì)線圈中的電流。（3）渦流的大小和分布決定于激勵(lì)線圈的形狀和尺寸、交流電頻率、金屬塊的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、金屬塊與線圈的距離、金屬塊表層缺陷等因素。因此，根據(jù)一次側(cè)檢測線圈中的電流變化情況（或者是阻抗的變化），就可以取得關(guān)于試件材質(zhì)的情況、有無缺陷及形狀尺寸的變化等信息。7.1 渦流檢測原理及影響要素返回下一頁上一頁2.集膚效應(yīng)當(dāng)直流電通過一圓柱導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體截面上的電流密度均相同，而交流電流過圓柱導(dǎo)體時(shí)，橫截面上的電流密度就不一樣，表面的電流密度最大，越到圓柱體中心就越小，這種現(xiàn)象稱

4、為集膚效應(yīng)。由于渦流是交流，同樣具有集膚效應(yīng)，集膚效應(yīng)隨著測試頻率f、工件的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率的增長而增加，也就是說試樣中的渦流密度隨著離開測試線圈距離的增加而減少，這種減少通常按指數(shù)規(guī)律下降；而渦流的相位差隨著深度的增加成比例地增加。離導(dǎo)體表面某一深度處的電流密度是表面值的l/e時(shí)（即36.8%），此深度稱透入深度h，渦流透入深度是一個(gè)重要的參量。在渦流檢測時(shí)，透入深度太小，只能檢測淺表面缺陷；在渦流測厚時(shí)，透入深度太小，只能測量很薄試樣的厚度。7.1 渦流檢測原理及影響要素返回下一頁上一頁3.影響渦流檢測的要素（1）試件必須是導(dǎo)電材料。試件一定要能導(dǎo)電，非導(dǎo)電體就無法用渦流進(jìn)行檢測。所以，影響

5、渦流檢測的第一個(gè)要素是試件的性質(zhì)，它必須是導(dǎo)電材料。因而在討論渦流檢測時(shí)，應(yīng)該十分重視試件的性能。凡是對渦流的流動和分布會產(chǎn)生影響的試件性能，都會影響渦流檢測。因此，首先要提到的是試件的電導(dǎo)率，所謂“電導(dǎo)”指的是試件傳導(dǎo)電流的能力。與之相反，電阻是試件阻礙電流流動的能力。因而，高的電導(dǎo)就相當(dāng)于低的電阻。從上述定義可知，試件的電導(dǎo)率將直接影響渦流的流動。而試件的化學(xué)成分是決定試件導(dǎo)電性能的主要因素，因而試件的化學(xué)成分不同將會影響試件的渦流檢測?；谶@一點(diǎn)，可以利用渦流技術(shù)來分選鋼材等。7.1 渦流檢測原理及影響要素返回下一頁上一頁對于相同的試件，化學(xué)成分、電導(dǎo)率等都是固定的，因而在一般情況下，渦

6、流按小圓環(huán)流動；但如果在渦流流動的路徑上有一條裂紋或一個(gè)凹坑等缺陷，渦流的流動就會受到影響，渦流在缺陷附近將發(fā)生畸變（見圖7-1），這畸變的渦流將產(chǎn)生畸變的渦流磁場，而被檢測線圈接收到，所以可用渦流來檢測試件中的缺陷。試件的其他性能，凡是會影響其電導(dǎo)率的，都會影響試件中渦流流動。反過來也可以用渦流來檢測這些性能。例如，材料的強(qiáng)度與材料的硬度有關(guān)，而材料的硬度又與材料的電導(dǎo)率有關(guān)，因此可以用渦流來檢測試件的強(qiáng)度和硬度。同樣試件的熱處理情況、內(nèi)應(yīng)力情況、鋼材脫碳層的厚度等也都會影響試件的電導(dǎo)率，因而這些性能也能從渦流的變化中得到反映。從物理學(xué)可知，試件的溫度升高，其電導(dǎo)率大多數(shù)下降。因而試件的熱量

7、也是影響渦流流動的一個(gè)原因。應(yīng)該提到的是渦流本身也會使試件發(fā)熱，在進(jìn)行渦流檢測時(shí)應(yīng)注意不使試件發(fā)熱。7.1 渦流檢測原理及影響要素返回下一頁上一頁（2）檢測線圈和檢測儀器。如何在試件周圍建立激勵(lì)磁場和如何檢測試件中渦流磁場的變化，這兩個(gè)功能都是由檢測線圈來完成的。當(dāng)然，只有探頭也不行，還應(yīng)該同時(shí)具有渦流檢測儀器。因而影響渦流檢測的第二個(gè)要素是檢測線圈和檢測儀器。渦流檢測的線圈起到向試件輸送激勵(lì)磁場和接收渦流畸變信息的作用。試件中產(chǎn)生渦流的方向，是抵消激勵(lì)線圈中電流的作用，因而渦流的方向與激勵(lì)電流方向相反。而渦流又會形成自己的磁場，這個(gè)磁場又會在激勵(lì)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，這個(gè)感應(yīng)電流與渦流方向相反

8、，所以與激勵(lì)電流方向相同。這就是說，渦流的反作用是使激勵(lì)線圈中電流增加。如果渦流發(fā)生變化，這個(gè)反作用電流也會變化，從這個(gè)變化著反作用電流中，我們可以得到試件性能的信息。另外，激勵(lì)電流和反作用電流之間有一個(gè)相位差，這個(gè)相位差也隨著試件的性能而變化，因而，也可以從這個(gè)相位差中得到試件性能的信息。有關(guān)檢測線圈的形式和使用特點(diǎn)如表7-1所示。7.1 渦流檢測原理及影響要素返回下一頁上一頁（3）間距。檢測線圈和試件如何配合，也就是說，它們之間相距多少距離，它們之間做什么形式的相對運(yùn)動，也會直接影響渦流檢測的靈敏度，因而間距是影響渦流檢測的第三個(gè)要素。（4）機(jī)械傳動。在很多場合，特別是在冶金工廠，對管、棒

9、、線、絲等成品或半成品的渦流檢測大多放在生產(chǎn)線上，即“在線”檢測，或者是形成一條半成品或成品流水自動檢測線，所以機(jī)械傳動裝置性能，包括同心度、直度、振動、速度穩(wěn)定性能等都會影響渦流檢測的好壞。因此，機(jī)械傳動是影響渦流檢測的第四個(gè)要素。（5）標(biāo)準(zhǔn)樣塊。渦流檢測是一種相對的檢測，它的檢測要求有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣塊（如標(biāo)準(zhǔn)傷、標(biāo)準(zhǔn)厚度等）作為比較，所以檢測中的標(biāo)準(zhǔn)傷的形狀和尺寸，測厚中的標(biāo)準(zhǔn)厚度的精度等都會影響渦流檢測的好壞，因而標(biāo)準(zhǔn)樣塊是影響渦流檢測的第五個(gè)要素。7.1 渦流檢測原理及影響要素返回上一頁1.渦流檢測診斷儀的組成及顯示裝置不同的渦流檢測儀是根據(jù)不同的檢測目的和應(yīng)用不同的方法抑制干擾因素、拾取

10、有用信息的電子儀。隨著用途的不同、檢測線圈的不同以及提取影響檢測線圈阻抗的各種因素的方法不同等，研制出了各種不同類型的渦流檢測儀器。但大多數(shù)渦流檢測系統(tǒng)必須具有如下功能。（1）激勵(lì)檢測線圈。（2）用被檢工件來調(diào)制檢測線圈的輸出信號。（3）在放大以前對檢測線圈的信號進(jìn)行處理。（4）將信號放大。（5）對信號作檢波和解調(diào)及分析等。（6）信號的顯示和記錄。渦流檢測儀一般由振蕩器、探頭（檢測線圈及其裝配件）、信號輸出電路、放大器、處理器、顯示器、記錄儀和電源等幾部分組成，其原理方框圖如圖7-2所示。7.2 渦流檢測設(shè)備返回下一頁振蕩器的作用是給電橋電路提供電源，當(dāng)作為電橋橋臂的檢測線圈移動到有缺陷的部位

11、時(shí)，電橋輸出信號，信號經(jīng)放大后輸入檢波器進(jìn)行相位分析，再經(jīng)濾波和幅度分析后，送到顯示和記錄裝置。根據(jù)振蕩器的輸出頻率可分為高頻與低頻。高頻振蕩頻率為26MHz，適合于檢測表面裂紋；低頻振蕩頻率為50100Hz，穿透深度較大，適合于檢測表面下缺陷和多層結(jié)構(gòu)中第二層材質(zhì)中的缺陷。渦流信號顯示裝置主要有電流表、示波管和計(jì)算機(jī)的CRT三類。（1）電流表顯示多用于便攜式小型渦流檢測儀中。當(dāng)缺陷出現(xiàn)，電橋失去平衡時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)。電表讀數(shù)與缺陷大小和缺陷深度有關(guān)。對于表面缺陷，電表讀數(shù)與缺陷的大小呈線性關(guān)系。例如，裂紋測深時(shí)可從電表直接讀出裂紋深度，涂層厚膠測量時(shí)可從電表直接讀出厚度，電導(dǎo)率檢測時(shí)可直接

12、讀出電導(dǎo)率等。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，目前已有用數(shù)碼顯示代替電表顯示，這樣可避免人為誤差。7.2 渦流檢測設(shè)備返回下一頁上一頁（2）示波管顯示多用于較大的渦流檢測儀器中。它可以把探頭檢測到的阻抗在阻抗平面上的二維分量以圖形顯示出來。檢測線圈的阻抗特性如圖7-3所示，當(dāng)線圈遠(yuǎn)離工件時(shí)，空載阻抗Z0在阻抗平面上對應(yīng)于P0點(diǎn)，阻抗角為0；當(dāng)線圈靠近工件檢測時(shí)，由于受工件和渦流的影響，線圈阻抗變?yōu)閆1，在阻抗平面上對應(yīng)于P1點(diǎn)，阻抗角為1。隨著工件缺陷以及探頭距缺陷位置的不同，P1點(diǎn)會在阻抗平面上以一定軌跡變動。渦流檢測時(shí)，由于集膚效應(yīng)的存在，使得表層下不同深度和缺陷對探頭阻抗的影響不同，表層下大缺陷引起

13、的信號幅值有可能與小缺陷引起的信號幅值相同，因此不能根據(jù)信號幅值確定缺陷的深度。但示波管顯示可解決這一問題。實(shí)驗(yàn)表明，渦流檢測時(shí)，表面下的渦流滯后于表面渦流一定的相位角，在無限厚的材料內(nèi)，滯后的相位角與缺陷深度有線性關(guān)系，因而利用相位分析即可判斷出缺陷的深度。實(shí)際檢測時(shí)情況復(fù)雜得多，可用試樣確定相位與缺陷深度的關(guān)系。圖7-4是用表面探頭檢測厚鋁板缺陷時(shí)，相位角與缺陷深度的依賴關(guān)系。7.2 渦流檢測設(shè)備返回下一頁上一頁圖7-4中阻抗曲線與水平線的夾角為滯后相位角。由圖7-4可以看出，裂紋1的擴(kuò)展深度大于表層下洞穴3，但裂紋1的相位角卻小于洞穴3的相位角。（3）計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理可將幾個(gè)通道來的數(shù)據(jù)直

14、接進(jìn)入在線實(shí)時(shí)處理，并將結(jié)果在CRT上進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，如圖7-5所示。2.渦流檢測儀的一般操作步驟不同型號的渦流檢測儀的操作步驟雖然各不相同，但是操作步驟大致可歸納如下。（1）儀器預(yù)熱。一般的晶體管儀器預(yù)熱半小時(shí)左右。（2）選定儀器的平衡形式（自動還是手動）或者不需平衡。如用手動平衡，則應(yīng)調(diào)節(jié)補(bǔ)償器，使探頭零電勢得到平衡，一般儀器可用示波器來監(jiān)視零電勢平衡的情況。調(diào)平衡時(shí)，靈敏度旋鈕先放在較低檔級，平衡調(diào)整中逐漸增高靈敏度。7.2 渦流檢測設(shè)備返回下一頁上一頁（3）選定靈敏度。有經(jīng)驗(yàn)可一次選定，沒有經(jīng)驗(yàn)可通過標(biāo)準(zhǔn)傷的探測反復(fù)多次確定。（4）相位調(diào)節(jié)。使標(biāo)準(zhǔn)傷的信噪比最大。（5）根據(jù)所選定的檢測速

15、度選擇濾波器形式（高通、帶通和低通）及濾波器的頻率。（6）調(diào)節(jié)報(bào)警電平，使標(biāo)準(zhǔn)傷正好報(bào)警。在靜態(tài)調(diào)好后，還需在檢測前進(jìn)行復(fù)核。（7）調(diào)節(jié)好記錄器的靈敏度，使標(biāo)準(zhǔn)傷的指示在記錄紙刻度的50%左右。（8）調(diào)節(jié)標(biāo)記裝置的延遲時(shí)間，使標(biāo)記最好打在標(biāo)準(zhǔn)傷上。（9）決定自動分選的檔級（分兩類還是分三類），在分三類的情況下，應(yīng)在控制臺上預(yù)選好試件的定尺長度。（10）對標(biāo)準(zhǔn)傷進(jìn)行反復(fù)多次探測，即預(yù)測，看是否滿足檢測的要求。7.2 渦流檢測設(shè)備返回下一頁上一頁（11）經(jīng)過12h的生產(chǎn)檢測，并對標(biāo)準(zhǔn)傷進(jìn)行一次復(fù)探，合格后可繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)檢測，如發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)傷反應(yīng)的幅值變大或變小，則應(yīng)重新對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，而且對先前探過的

16、試件應(yīng)進(jìn)行復(fù)查。3.渦流檢測診斷的典型儀器目前，渦流檢測診斷的儀器類型很多。下面介紹美國STEVE公司的NORTEC19型渦流檢測儀。NORTEC19是美國STEVE設(shè)備公司出品的無損檢測儀。它具有數(shù)字存儲、實(shí)時(shí)直觀顯示并能滿足現(xiàn)實(shí)中幾乎全部的渦流檢測需求等優(yōu)點(diǎn)。它能通過雙頻顯示功能將兩路頻率信號合并，去除某些干擾信號。它的CMOS電路及微處理器控制使其成為一種便攜式設(shè)備。在使用中，該儀器可通過面板鍵盤編程，進(jìn)行數(shù)字控制。它具有絕對式、差動式和自比較式線圈，因此是一種多功能儀器。它的NTSC制式視頻輸出可以在任何顯示器和電視機(jī)上顯示，還可與錄像機(jī)和視頻打印機(jī)連接使用。其控制面板如圖7-6所示。

17、7.2 渦流檢測設(shè)備返回下一頁上一頁4.對比試樣對比試樣是按照一定要求制作的具有人工缺陷的標(biāo)準(zhǔn)試樣。用來設(shè)定（或調(diào)整）檢測裝置的靈敏度，確定檢測儀上各旋鈕的位置，或者用來定時(shí)地校核檢測裝置的靈敏度，使其維持在規(guī)定的電平上。另外，還用作判廢標(biāo)準(zhǔn)。但是對比試樣上人工缺陷的大小不表示檢測儀可能檢出的最小缺陷，所能檢測到的最小缺陷能力取決于檢測裝置的綜合靈敏度。用于制備對比試樣的鋼管應(yīng)與被探件的公稱尺寸相同，化學(xué)成分、表面狀況及熱處理狀態(tài)相似，且具有相似的電磁特性。對比試樣的表面，應(yīng)無氧化皮等影響校準(zhǔn)的缺陷。在GB 7735-1987鋼管的渦流探傷方法標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：做對比試樣的鋼管，其彎曲度不應(yīng)大于1.

18、5：1OOO。一般對比試樣的人工缺陷為兩種，即穿過管壁并垂直于鋼管表面的孔和平行于鋼管縱軸且側(cè)邊平行的槽口。對比試樣上人工缺陷的位置、尺寸和加工要求，應(yīng)滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或其他技術(shù)文件的要求。7.2 渦流檢測設(shè)備返回上一頁渦流無損檢測診斷的主要特點(diǎn)如下。（1）特別適用于薄、細(xì)導(dǎo)電材料，而對粗厚材料只適用于表面和近表面的檢測。（2）不需要藕合劑，可以非接觸進(jìn)行檢測。不過隨著探頭到試件表面距離的增大，渦流檢測靈敏度會降低。（3）速度極快，易于實(shí)現(xiàn)自動化。因?yàn)椴恍枰汉蟿?，渦流檢測時(shí)并不要求探頭與工件接觸，所以為實(shí)現(xiàn)高速自動化檢測提供了條件。尤其在有色金屬工廠，如銅、鋁、鋯管的自動化生產(chǎn)線上，可直接應(yīng)用

19、于在線檢測控制產(chǎn)品質(zhì)量。（4）可用于高溫檢測。由于高溫下的導(dǎo)電試件仍有導(dǎo)電的性質(zhì)，尤其重要的是加熱到居里點(diǎn)溫度以上的鋼材，檢測時(shí)不再受磁導(dǎo)率的影響，可以像非磁性金屬那樣用渦流法進(jìn)行檢測、材質(zhì)檢測以及棒材直徑、管材的壁厚、板材厚度等測量。7.3 渦流檢測特點(diǎn)返回下一頁（5）可用于異形材和小零件的檢測。渦流檢測線圈可繞制成各種形狀，因而可對截面形狀為三角形、橢圓形等的異形材料進(jìn)行檢測。對于小零件的檢測，如小軸、螺母等工件檢測，渦流法也有其獨(dú)到之處。（6）不僅適用于導(dǎo)電材料的缺陷檢測，而且對導(dǎo)電材料的其他特性提供檢測的可能性。只要試件的其他各種因素對渦流有影響，就可能應(yīng)用渦流檢測來檢測試件的各種性能

20、，這是它的優(yōu)點(diǎn)。但反過來，又由于它受各種其他因素的影響，要從渦流的變化中單獨(dú)得到某個(gè)因素的變化，就比較困難。另外，渦流無損檢測診斷技術(shù)具有設(shè)備簡單、操作方便、速度快、成本低、易于實(shí)現(xiàn)自動化，以及能在裝配狀態(tài)下對機(jī)械裝置進(jìn)行檢測等優(yōu)點(diǎn)，因此在許多工業(yè)部門中得到了十分廣泛的應(yīng)用。特別是在有色金屬工程，比如鋁管、銅管、鋯管的自動化生產(chǎn)線上，直接用該技術(shù)在線檢測控制產(chǎn)品質(zhì)量。根據(jù)檢測因素的不同，渦流無損檢測診斷技術(shù)可檢測的項(xiàng)目可分為檢測、材質(zhì)試驗(yàn)和尺寸檢查三大類。7.3 渦流檢測特點(diǎn)返回下一頁上一頁1.檢測通過檢測金屬試件材料的不連續(xù)性，主要應(yīng)用在以下幾方面。（1）管、棒、線、板材等的檢測。（2）機(jī)制

21、件的檢測。（3）飛機(jī)維護(hù)、管道系統(tǒng)維護(hù)檢查。（4）疲勞裂紋的監(jiān)視。2.材質(zhì)試驗(yàn)通過檢測電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率，主要應(yīng)用在以下幾方面。（1）測量金屬試件的電磁參數(shù)。（2）金屬熱處理狀態(tài)的分選。（3）金屬材料的分選。（4）金屬材料成分含量、雜質(zhì)含量的鑒別。7.3 渦流檢測特點(diǎn)返回下一頁上一頁3.尺寸及狀態(tài)等的檢查通過提離效應(yīng)、厚度效應(yīng)、充填效應(yīng)等。（1）金屬試件上涂、鍍等膜層測量。（2）板材測厚。（3）位移、振動測量。（4）液面位置、壓力等的監(jiān)控。（5）零件計(jì)數(shù)、轉(zhuǎn)速測量等。7.3 渦流檢測特點(diǎn)返回上一頁1.渦流檢測的基本方法和操作程序（1）檢測前的準(zhǔn)備工作。根據(jù)試件的性質(zhì)、形狀、尺寸及欲檢出的缺陷種類和

22、大小選擇檢測方法及設(shè)備，對小直徑、大批量焊管或棒材的表面檢測，大都選用配有穿過式自比線圈的自動檢測設(shè)備。對被探件進(jìn)行預(yù)處理，除去其表面的油脂、氧化物及吸附的鐵屑等雜物。根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)條件或標(biāo)準(zhǔn)來制備對比試樣。對檢測裝置進(jìn)行預(yù)運(yùn)行。檢測儀通電后，必須預(yù)熱30min左右。調(diào)整傳送裝置，使試件通過線圈時(shí)無偏心、無擺動。（2）確定檢測規(guī)范。選擇檢測頻率。檢測頻率與缺陷檢出靈敏度有很大的關(guān)系，直接影響到試件上渦流的大小、分布和相位。一般是根據(jù)透入深度以及缺陷的阻抗變化來選擇。7.4 渦流檢測方法及其應(yīng)用返回下一頁其方法是利用阻抗平面圖找出由缺陷引起的阻抗變化最大處的頻率（或者是缺陷與干擾因素阻抗變化之間

23、相位差最大處的頻率）作為檢測頻率。確定工件的傳送速度。調(diào)整磁飽和程度。在探測鐵磁性材料的試件時(shí)，由于試件磁導(dǎo)率的不均勻性引起噪聲，影響檢測結(jié)果。為了減小磁導(dǎo)率不均勻性的影響，使被檢部位置于直流磁場中，達(dá)到磁飽和狀態(tài)的80%左右。相位的調(diào)整。裝有移相器的檢測儀，要調(diào)整其相位角使對比試樣上的人工缺陷能夠最明顯地探測出來，而缺陷以外的雜亂信號應(yīng)盡可能地排除掉。同時(shí)，相位的選擇也應(yīng)考慮到使缺陷的種類和位置盡可能地區(qū)分開。濾波器頻率的確定。一般說來，由試件表面缺陷產(chǎn)生的信號頻率是高頻成分，且受缺陷大小、傳送速度的影響。而試件尺寸、材質(zhì)變化和傳送振動所產(chǎn)生的干擾信號是低頻。外來噪聲及儀器本身的頻率則更高。

24、通常濾波器的頻率調(diào)整應(yīng)從實(shí)驗(yàn)中求得。7.4 渦流檢測方法及其應(yīng)用返回下一頁上一頁幅度鑒別器的調(diào)整。振幅小的干擾信號可以通過幅度鑒別器消除，其調(diào)整應(yīng)在相位、濾波器頻率調(diào)定后進(jìn)行。應(yīng)注意，由于幅度鑒別器調(diào)定的程度不同，對同一缺陷會有不同的指示。為此，若儀器的相位、濾波器頻率、靈敏度一經(jīng)變動，則應(yīng)重新調(diào)節(jié)幅度鑒別器。平衡電路的調(diào)定。橋路的平衡調(diào)整是指將沒有缺陷的對比試樣，通過檢測線圈把橋路的輸出調(diào)節(jié)到零。調(diào)節(jié)時(shí)儀器靈敏度應(yīng)處在最低位置上，依次反復(fù)調(diào)節(jié)兩個(gè)平衡旋鈕直到電表或陰極射線管的輸出等于零，然后逐步提高儀器靈敏度，再依次反復(fù)地調(diào)節(jié)這兩個(gè)旋鈕，直至到達(dá)所規(guī)定的靈敏度為止。靈敏度的調(diào)定。靈敏度調(diào)節(jié)是

25、指將對比試樣上人工缺陷信號的大小調(diào)節(jié)到所規(guī)定的電平。儀器靈敏度的選擇一般是將規(guī)定的人工缺陷在記錄儀上的指示高度調(diào)整到記錄儀滿刻度的50%60%，在調(diào)節(jié)靈敏度之前，必須先確定試件傳送速度、磁飽和裝置的磁化電流、檢測頻率和振蕩器的輸出，并且在相位、濾波器頻率、幅度鑒別器的調(diào)節(jié)完成后進(jìn)行。7.4 渦流檢測方法及其應(yīng)用返回下一頁上一頁（3）檢測。在選定的檢測規(guī)范下進(jìn)行檢測，應(yīng)盡量保持固定的傳送速度，同時(shí)使線圈與試件的距離保持不變。在連續(xù)檢測過程中，應(yīng)每隔2h或在每批檢測完畢后，用對比試樣校驗(yàn)儀器。（4）檢測結(jié)果分析。根據(jù)儀器的指示和記錄器、報(bào)警器、缺陷標(biāo)記器指示出來的缺陷，判斷檢測結(jié)果。如果對所得到的

26、檢測結(jié)果產(chǎn)生疑點(diǎn)時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行重新檢測或用目視、磁粉、滲透和破壞試驗(yàn)等方法加以驗(yàn)證。（5）消磁。鐵磁材料經(jīng)飽和磁化后應(yīng)進(jìn)行退磁處理。（6）結(jié)果評定。對鋼管或焊管的檢測中，若缺陷顯示信號小于對比試樣人工缺陷信號時(shí)，應(yīng)判定為該鋼管或焊管經(jīng)渦流檢測合格。缺陷顯示信號不小于對比試樣人工缺陷信號時(shí)，應(yīng)認(rèn)為該鋼管或焊管為可疑品。對可疑品進(jìn)行如下處理：重新檢測。重新檢測時(shí)若缺陷信號小于人工缺陷信號，則判定為合格。7.4 渦流檢測方法及其應(yīng)用返回下一頁上一頁對檢測后暴露的可疑部分進(jìn)行修磨，修磨后重新檢測，并按上述原則評判。切去可疑部分或者判為不合格。用其他方式的無損檢測方法檢查。（7）編寫檢測報(bào)告。將檢測條件、

27、檢測結(jié)果、人工缺陷級別和形狀等編制成文。2.渦流檢測技術(shù)的應(yīng)用（1）渦流檢測技術(shù)主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面。能測量材料的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、檢測晶粒度、熱處理狀況、材料的硬度和尺寸等。檢測出材料和構(gòu)件中的缺陷，如裂紋、折疊、氣孔和夾雜等。金屬材料或零件的混料分選。通過檢查其成分、組織和物理性能的差異而達(dá)到分選的目的。7.4 渦流檢測方法及其應(yīng)用返回下一頁上一頁測量金屬材料上的非金屬涂層、鐵磁性材料上的非鐵磁性材料涂層和鍍層的厚度等。在無法進(jìn)行直接測量的情況下，可用來測量金屬箔、板材和管材的厚度，測量管材和棒材的直徑等。（2）應(yīng)用實(shí)例：焊接鋼管在線渦流檢測。焊管渦流檢測的必要性。高頻焊接鋼管（簡稱焊接鋼

28、管或焊管）在流體輸送、建筑構(gòu)件和五金家具制作上有廣泛的用途。焊縫中不得有裂縫、裂紋、未熔合等缺陷，表面不得有超標(biāo)的劃痕、壓傷等缺陷。由于焊管在生產(chǎn)線上（簡稱在線）具有連續(xù)、快速生產(chǎn)的特點(diǎn)，焊速1560m/min，因此，焊管質(zhì)量僅靠人工事后檢測是很難保證的；而渦流檢測方法則具有檢測速度快，不需要與工件表面藕合，檢測靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，適合于焊管生產(chǎn)的質(zhì)量控制和質(zhì)量檢測。EEC-22型渦流檢測儀的功能。高頻焊接鋼管的生產(chǎn)是在生產(chǎn)線上進(jìn)行的，簡稱在線生產(chǎn)。EEC-22型智能金屬管道渦流檢測儀適用于金屬管道的在線或離線渦流檢測，采用了數(shù)字電子技術(shù)，操作簡單、方便；7.4 渦流檢測方法及其應(yīng)用返回下一頁上一

29、頁它在一臺微機(jī)基礎(chǔ)上配置渦流檢測專用器件而成，在DOS或Windows環(huán)境下配中文操作系統(tǒng)支持渦流檢測軟件運(yùn)行，配有穿過式線圈和平面探頭，平面探頭用于焊縫縱向的掃查，穿過式線圈則用于整個(gè)鋼管圓周截面的掃查，適合于鋼管的在線或離線檢測。鋼管的在線渦流檢測是指在生產(chǎn)線上與生產(chǎn)過程同步的檢測，主要用生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制；鋼管的離線檢測是指鋼管成品離開生產(chǎn)線后的檢測，主要用于鋼管產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)。（3）焊管渦流檢測靈敏度的調(diào)節(jié)。標(biāo)樣管的選取。焊接鋼管渦流檢測執(zhí)行GB 7735-1987鋼管渦流探傷檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，檢測結(jié)果借助于對比試樣中人工缺陷與自然缺陷顯示信號的幅值對比進(jìn)行判斷，對比試樣的鋼管與被檢鋼管的

30、公稱尺寸應(yīng)相同，化學(xué)成分、表面狀態(tài)、熱處理狀態(tài)相似，即應(yīng)有相似的電磁特性。對比試樣上的人工缺陷可分為鉆孔和槽口兩種，根據(jù)實(shí)際情況選其中一種。對于焊管而言，焊縫開裂、裂紋、未熔合等縱向缺陷是焊管的主要缺陷，其危害性要大于其他面積狀的缺陷，7.4 渦流檢測方法及其應(yīng)用返回下一頁上一頁因此選用槽口作為焊管的主要模擬缺陷是合理的，它有利焊縫線性缺陷的檢出。槽口的深度為被檢測鋼管壁厚的12.5%，最小深度為0.5mm，最大深度為1.50mm；長度不小于50mm，或兩倍的檢測線圈的寬度；槽目的寬度不大于槽目的深度。在焊管生產(chǎn)過程中很容易找到符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的槽口尺寸的實(shí)際標(biāo)樣管，這種標(biāo)樣管既含有焊縫的開口裂縫

31、，又含有裂紋或暗裂紋和未熔合，這些缺陷是連續(xù)緩慢過渡的，簡稱為緩變傷或自然傷。因此，可取選取一段符合槽口尺寸要求含有自然傷的焊管作為渦流檢測的標(biāo)樣管。檢測靈敏度的調(diào)節(jié)。開機(jī)后進(jìn)入EEC子目錄，即進(jìn)入渦流檢測程序，用鍵盤的編輯鍵，暫選擇檢測頻率為50kHz左右，增益暫調(diào)為10dB，相位為任意，平衡為0。將平面探頭用一塊厚度為23mm的紙殼墊上，先放在標(biāo)樣管良好的焊縫位置上，按INS鍵，使光點(diǎn)回到中心位置，然后平面探頭沿焊縫方向移動，觀察移動的幅度（移動的方向暫不管它），如裂紋或暗裂處的信號無法達(dá)到屏幕邊緣，則表示增益過低，7.4 渦流檢測方法及其應(yīng)用返回下一頁上一頁可用編輯鍵來增加增益的dB值，

32、重復(fù)以上操作程序，直到信號幅度足夠大，表示增益已基本調(diào)好。在相位方向調(diào)節(jié)好之前，焊縫缺陷信號方向可能是任意的，可將光標(biāo)移到相位處，用編輯鍵修正方向，重復(fù)操作幾次，直至焊縫缺陷相位的X軸信號向左方向移動，探頭提離效應(yīng)Y軸信號向上方移動，表示相位基本調(diào)好。顯示屏左側(cè)設(shè)置有報(bào)警區(qū)，模式為方框報(bào)警，并有一個(gè)報(bào)警窗（簡稱A窗）。當(dāng)焊縫缺陷信號進(jìn)入報(bào)警區(qū)，儀器的蜂鳴器報(bào)警，報(bào)警窗內(nèi)顯示“A”字，表示該缺陷超標(biāo)，如圖7-7所示。經(jīng)過幾次重復(fù)調(diào)節(jié)，焊縫裂紋或暗裂處的缺陷均能報(bào)警，表示檢測靈敏度已調(diào)好。此時(shí)顯示器右側(cè)表示已調(diào)好的對應(yīng)參數(shù)。將此組參數(shù)起一個(gè)文件名，存入計(jì)算機(jī)，以后可重復(fù)使用。說明。以上靈敏度的調(diào)節(jié)是在離線狀態(tài)下測出的，與在線檢測有所不同。因在線檢測速度高，切割磁力線所產(chǎn)生的電磁信號強(qiáng)，因此，在線檢測時(shí)實(shí)際靈敏度可降低510dB。7.4 渦流檢測方法及其應(yīng)用返回下一頁上一頁（4）焊管渦流檢測的基本操作方法。根據(jù)EEC-22型儀器的性能，采用如下操作方法。選擇顯示方式。焊管通常選擇“時(shí)基掃描+阻抗平面顯示”顯示方式