试验涡流探试验指导书

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1、百度文库实验涡流探伤实验（烟台大学 王海波）一、实验目的1. 了解涡流探伤的基本原理；2. 掌握涡流探伤的一般方法和检测步骤；3. 熟悉涡流探伤的特点。二、实验原理1. EEC 35/RFT涡流检测仪简介EEC 35/RFT智能全数字式多频远场涡流检测仪是新一代涡流无损检测设 备，它采用了最先进的数字电子技术、 远场涡流技术及微处理机技术，能实时有 效地检测铁磁性和非铁磁性金属管道的内、外壁缺陷。EEC-35/ RFT既是一套完整的远场涡流检测系统，也可与常规的多频、多通道的普通涡流检测系统融为 一体成为高性能、多用途、智能化的涡流检测新型设备。EEC-35/RFT由于具备了四个相对独立的测试

2、通道，可同时获得二个绝对、 二个差动的涡流信号。仪器可通过软开关切换成两台二频二通道的涡流检测仪， 同时连接两只探头进检测。具有 5Hz至5MHz的可变频率范围，因此 EEC-35/RFT特别适用于核能、电力、石化、航天、航空等部门在役铜、钛、 铝、锆等各种管道、金属零部件的探伤和壁厚测量以及各种铁磁性管道的探伤、 分析和评价。例如：锅炉管、热交换器管束、地下管线和铸铁管道等的役前和在 役检测。EEC-35/RFT具有可选的多个检测程序，同屏多窗口显示模式，同屏 显示多个涡流信号的相位、幅度变化及其波形的情况。多个相对独立的检测通道， 有多达三个混频单元，能抑制在役检测中由支撑板、凹痕、沉积物

3、及管子冷加工 产生的干扰信号，去伪存真，提高对涡流检测信号的评价精度。 且由于采用了全 数字化设计，能够在仪器内建立标准检测程序，方便用户现场检测时调用。 此外，仪器还具有组态分析功能，能够用于金属表面硬度、硬化深度层深等的检 测及材料分选。2 涡流检测原理涡流检测是以电磁感应为基础的，它的基本原理可以描述为：当载有交变电流的检测线圈靠近导电试件时，由于线圈中交变的电流产生交变的磁场， 从而试 件中会感生出涡流。涡流的大小、相位及流动形式受到试件导电性能等的影响， 而涡流的反作用磁场又使检测线圈的阻抗发生变化，因此，通过测定检测线圈阻抗的变化，就可以得出被测试件的导电性差别及有无缺陷等方面的结

4、论。产生涡流的基本条件变化着的磁场接近导体材料或导体材料在磁场中运动时，由于电磁感应现象的存在，导体材料内将产生旋涡状电流，这种旋涡状的电流叫涡流。同时，旋涡 状电流在导体材料中流动又形成一个磁场，即涡流场。图1-2所示，线圈中通以交变电流i,线圈周围产生交变磁场，因电磁感应作用，在线圈下面的导体（试样）中同时产生一个互感电流，即涡流 iE。随着原磁 场H周期性交互变化，产生的感应磁场（或称互感磁场）即涡流磁场He,也呈周期 性交互变化。由电磁感应原理可知，感应磁场 He总要阻碍原磁场H的变化；即当 原磁场H增大时、感应磁场He也要反向增强；反之亦然，最终达到原磁场 H与感 应磁场He的动态平

5、衡。通俗地说，感应磁场 He总是要阻碍原磁场H的改变， 以便维持相对的动态平衡。当检测线圈位于导体的缺陷位置时，涡流在导体中的 正常流动就会被缺陷所干扰。换句话说，导体在缺陷处，其导电率发生了变化， 导致涡流iE的状况受到了影响，感应磁场He随之发生变化，这种变化破坏了原来 的平衡（即H与He的动态平衡），原线圈立刻会感受到这种变化。即通过电流I反馈回来一个信号，我们称之为涡流信号。这个涡流信号通过涡流仪拾取、分析、 处理和显示、记录，成为我们对试件进行探伤、检测的根据。实际上，除导体存 在缺陷可引起涡流变化外，导体的其它性质（如电导率、磁导率、几何形状等）的变化也会影响导体中涡流He的流动，

6、这些影响都将产生相应的涡流信号。 因此，涡流不仅可以用来探伤，且可以用来测量试样的电导率、磁导率、几何形变（或几何形状）和材质分选等。涡流仪器的基本结构根据电磁感应的互感原理，只有两个导体之间才能产生互感效应。故产生涡 流的基本条件是：能产生交变激励电流及测量其变化的装置，检测线圈（探头） 和被检工件（导体）。通常受检工件包括金属管、棒、线材，成品或半成品的金 属零部件等。如图1-3涡流仪器基本结构图所示，它是一个最基本的涡流仪器图。 检测线圈拾取的涡流信号可由线圈的感抗变化来表示。三、实验内容1. 熟悉涡流探伤实验设备，设置合理检测参数；2. 了解探头结构和使用特点；3检测试块缺陷，并设置自

7、动报警。四、实验设备涡流探伤仪；探头；标准件；待测量试件。五、实验方法（一）铜及铜合金无缝管的涡流探伤1. 先用校准试样是加工有校准人工缺陷的管材，用来校准和调整探伤设备的灵 敏度。校准试样应选用与被检管材牌号、规格、表面状态、热处理状态相同，并 无自然缺陷的低噪声管材制作。2. 探头驱动、探头增益设置：点击“设计”菜单中“探头驱动、探头增益设置”，按电脑键盘上“PgUp”，“PgDn” （细调）和“ Home”，“End”（粗调八设置频率、前置放大、驱动和纠偏。频率一般为探头工作频率的中间值，也可根据材料进行选择最佳经验值； 前置放大一 般为15, 20, 25DB;绝对式点探头驱动一般设为

8、 1-3，内、外穿探头和边缘式 点探头（差动式）设为5-7。4. 调节阻抗平衡位置：点击“采集”菜单中“开始/结束”，把探头放在校准试样无缺陷处，不停的h晃动，按电脑键盘“空格键”使屏幕中绿点处在屏幕中心。5. 设置临界报警缺陷：（1）点击“采集”菜单中“开始/结束”，把探头缓慢的通过校准试样中的各个 缺陷，在时基图中用鼠标右键选择基准缺陷，见下图。（2）点击“采集”菜单中“增益增加”和“增益减少”按钮，使基准缺陷阻抗 八字图处在临界报警区域（红色区域，见下图），也就是如果缺陷大于等于该基 准缺陷，设备报警，否则不报警。（3）点击“采集”菜单中“左旋”和“右旋”按钮，使基准缺陷阻抗八字图的 相

9、位测量值为40deg （见下图），对于内穿探头如果测量缺陷相位小于该值，缺 陷则靠近管内壁，否则靠近外壁，对于外穿探头与之相反。（4）再次调节阻抗平衡位置：点击“采集”菜单中“开始/结束”，把探头放在校准试样无缺陷处，不停的 晃动，按电脑键盘“空格键”使屏幕中绿点处在屏幕中心。6. 工件测量：使探头缓慢扫过待测工件，若工件有大于设定的基准缺陷，设备将报警，否 者通过检测。（二）铝及铝合金板材表面裂纹的涡流探伤（同上）（三）钢板材表面裂纹的涡流探伤（同上）另，对于点探头，晃动信号要调到水平位置。六、实验报告要求1. 实验目的、实验设备、实验步骤清晰；2. 客观记录实验结果；3. 作涡流特点分析；4. 回答思考题。七、思考题1. 涡流探伤的基本原理？2. 如何进行探头驱动，前置增益的合理选择？3. 若用涡流探伤对裂纹大小探测可采用什么方法？5