在现代工业生产的质量把控环节中,涡流探伤技术以其独特的优势,成为保障产品质量与安全的重要手段。广州海沣检测认证作为行业内的佼佼者,在涡流探伤领域展现出深厚的技术底蕴与丰富的实践经验。
工作原理
涡流探伤(eddy current inspection)是一项借助交流电磁线圈在金属构件表面感应生成涡流的无损探伤技术。其适用范围涵盖导电材料,无论是铁磁性还是非铁磁性的金属材料构件,都能通过它进行缺陷检测。该技术的一大显著优势在于,检测过程中无需线圈与构件紧密贴合,也不必在线圈与构件间填充耦合剂,这使得检验自动化的实现更为便捷。不过,涡流探伤也存在一定局限性,仅适用于导电材料,并且只能检测表面或近表面层的缺陷,对于形状复杂的构件不太适用。在火力发电厂等工业场景中,它主要应用于检测凝汽器管、汽轮机叶片、汽轮机转子中心孔和焊缝等关键部位。
当交流电通入线圈时,若电压及频率保持恒定,线圈中的电流也会稳定不变。一旦在线圈中置入金属管,管子表面便会感应出周向电流,也就是涡流。涡流产生的磁场方向与外加电流的磁化方向相反,会抵消部分外加电流,进而导致线圈的阻抗、通过电流的大小和相位都发生改变。金属管的直径、厚度、电导率和磁导率的变化,以及存在缺陷的情况,都会对线圈的阻抗产生影响。广州海沣检测认证的专业技术团队,通过精准控制检测条件,仅提取由缺陷引发的阻抗信号,经仪器放大后进行检测,以此达成探伤目的。值得一提的是,涡流信号不仅能够反映缺陷的大小,由于表面下的涡流相对表面涡流存在一定相位滞后,通过相位分析还能判断出缺陷的位置(深度)。
检测线圈
在涡流检验中,为满足不同的探伤需求,依据检测线圈和被检构件的相互关系,可将检测线圈分为穿过式线圈、内通式线圈和放置式线圈三大类。若需将工件插入并穿过线圈进行检测,通常会选用穿过式线圈。当对管件进行检测,且必须把线圈置于管子内部时,则采用内通式线圈。而放置式(点式)线圈,是将其放置在被查工件的表面进行检测。这种线圈体积小巧,内部一般带有磁芯,灵敏度高且便于携带,适用于大型构件以及板材、带材等的表面裂纹检验。
按照检测线圈的使用方式,又可分为绝对线圈式、标准比较线圈式和自比较式等三种型式。仅使用一个检测线圈的,被称为绝对线圈式;将两个检测线圈接成差动形式的,是标准比较线圈式;把两个线圈放置于同一被检构件的不同部位,作为比较标准线圈的,叫做自比较式,它实际上是标准比较线圈式的一种特殊情况。
基本电路由振荡器、检测线圈信号输出电路、放大器、信号处理器、显示器和电源等部分构成。广州海沣检测认证在检测线圈的选择与电路搭建方面,拥有丰富的经验和专业的技术,确保检测设备的精准运行。
检测方法
涡流检测的原理是将导体靠近通有交流电的线圈,由线圈建立交变磁场,该交变磁场穿透导体,并与导体发生电磁感应作用,从而在导体内产生涡流。导体中的涡流同样会生成自身的磁场,涡流磁场的作用改变了原磁场的强弱,进而致使线圈电压和阻抗发生变化。当导体表面或近表面出现缺陷时,会对涡流的强度和分布产生影响,而涡流的变化又会引起检测线圈电压和阻抗的改变。通过捕捉这一变化,就能够间接得知导体内缺陷的存在情况。
由于试件形状各异,检测部位也不尽相同,所以检验线圈的形状以及接近试件的方式也多种多样。为满足各类检测需求,人们研发出了各式各样的检测线圈和涡流检测仪器。
检测线圈及其分类
在涡流探伤过程中,检测线圈起着至关重要的作用,它负责建立交变磁场,将能量传递给被检导体,同时又通过涡流所建立的交变磁场获取被检测导体中的质量信息,因此可以说检测线圈是一种换能器。
检测线圈的形状、尺寸和技术参数对于最终的检测结果有着决定性的影响。在涡流探伤时,通常会依据被检测对象的形状、尺寸、材质以及质量要求(检测标准)等来挑选合适的检测线圈种类。常用的检测线圈主要有以下三类:
(1)穿过式线圈
穿过式线圈是将被检测试样放置在线圈内部进行检测的线圈类型,特别适用于管、棒、线材的探伤。由于线圈产生的磁场首先作用于试样外壁,所以对外壁缺陷的检出效果较为理想,而内壁缺陷的检测则依靠磁场的渗透来实现。一般情况下,内壁缺陷的检测灵敏度要低于外壁。对于厚壁管材的缺陷,外穿式线圈往往难以有效检测。广州海沣检测认证在使用穿过式线圈进行探伤时,能够精准分析检测数据,准确判断缺陷情况。
(2)内插式线圈
内插式线圈是放置在管子内部用于检测的线圈,专门用于检查厚壁或钻孔内壁的缺陷,同时也常用于检查成套设备中管子的质量,比如热交换器管的在役检验。广州海沣检测认证凭借专业的技术团队,熟练运用内插式线圈进行各类管子的精准探伤。
(3)探头式线圈
探头式线圈是放置在试样表面进行检测的线圈,它不仅适用于形状简单的板材、板坯、方坯、圆坯、棒材及大直径管材的表面扫描探伤,对于形状较为复杂的机械零件的检查同样适用。与穿过式线圈相比,探头式线圈体积小、磁场作用范围小,因而更适合检测尺寸较小的表面缺陷。
检测线圈的结构
由于使用对象和目的各不相同,检测线圈的结构也存在诸多差异。有时检测线圈仅由 1 只线圈组成,采用绝对检测方式;但更多情况下是由 2 只反相连接的线圈组成,即差动检测方式;在某些特殊的无损检测需求下,检测线圈还可能由多只线圈串联、并联或按照特定方式排列组成。这些线圈有的绕在同一个骨架上,也就是自比较方式,有的则绕在 2 个骨架上,其中一个线圈放置样品,另一个用于实际检测,即他比较(或标准比较方式)。
检测线圈的电气连接方式也有所不同,有的检测线圈使用一个绕组,该绕组既承担激励作用又负责检测功能,称为自感方式;有的则由激励绕组与检测绕组分别绕制,称为互感方式;还有的线圈本身就是电路的一个组成部分,称为参数型线圈。广州海沣检测认证在检测线圈结构设计与电气连接方面不断创新,为客户提供更优质、高效的涡流探伤服务。
广州海沣检测认证始终秉持专业、严谨的态度,运用先进的涡流探伤技术,为工业生产的质量与安全提供坚实保障,助力企业提升产品品质与市场竞争力。
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