单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,涡流检测应用,涡流检测应用,一、,基本试验技术,二、,穿过式,三、,放置式探头,四、,非常规涡流,1,多频技术,2,远场涡流技术,一、基本试验技术 二、穿过式 三、放置式探头 四、,一、,基本试验技术,ET,，了解特点、原理、仪器设备、被检工,件、制定规程、有效调节、正确使用，取,得可靠结果。,1,试验规范,2,试验准备、内容,3,试验条件选择,4,试验结果与处理,5,对比试件和标准伤,一、基本试验技术 ET，了解特点、原理、仪器设备、被检工,1,试验规范,为了有效检测得到可靠结果，实验前应根据检验种,类、目的和要求就实验方法、仪器设备、检测条件及验收,标准等一系列实验有关的细则做明确规定,a,编制依据,：检测种类,主要内容,方法,目的要求,仪器设备,试验有关细则制定,检测条件,规范,验收标准,1试验规范 为了有效检测得到可靠结果，实验,b,通用内容,探伤,试验目的,材质鉴别,测厚,名称,试件,材质规格,数量,标准,检验,仪器,检测装置,探头,附加装置,b通用内容 探伤,f,试验条件,灵敏度,速度,表面状况,材料,标准、对比样,形状,尺寸,人工伤类型、种类尺寸、加工方法,记录内容、人员、审核,f 试验条件,2,试验准备、内容,目的,1,）方法和设备的选择、考虑因素,工作材质、规格、测点、形状大小,检测参数及其大小,试件形状大小,2,）探头选择、考虑因素,探头与仪器匹配,适合主检缺陷,金属粉,3,）工件状况、表面制备,氧化垢,油垢,磁性吸附物,2试验准备、内容,材料、规格、热处理、表面状况,4,）对比试样,人工缺陷,主检对象,加工方法,5,）仪器调节：正式实验前预调，通常实验条件的选,择在予调、性能稳定后,6,）附加装置,自动、传递、给电,磁饱和,?,?,?,f,e,I,I,?,?,0,?,?,?,f,1,?,材料、规格、,3,试验条件选择,准备工作完成后，主要为频率,f,/,f,g(1550)(,浅,/,深,),渗透深度,(,超肤效应,)(,低深,/,耦合率低,),420,埋藏,阻抗特性,检测因素所致阻抗变化最大,f 15,内外兼顾,试验频率,f,与干扰相位差最大,f,/,f,g=520(,电导率,),速度,高速,新,灵,测直径变化,-,较高,f,平衡,空载,测厚,3试验条件选择 准备工作完成后，主要为频率,灵敏度,:,（仪表读数变化量,/,被测变化量,主要依赖检,验,频率）,一般设在,50%60%,相位,（移相器）,信噪比最大时相位,可降低输出中抖动噪声,区分缺陷种类、位置,滤波,最大信噪比时滤波器的中心频率和频宽,抑制器,去电噪声，相位设定和滤波调节时置,0,，上述操作之,后进行,附加装置,磁保和,80%:,磁饱和时，电流值根据磁通密度,80%,以上试,件磁特性影响并对比实验,报警,dx,da,x,a,Lm,s,x,?,?,?,?,?,?,0,灵敏度:（,4,试验结果与处理,试验条件选择合适后即可正式检验,重复试验,怀疑,条件改变,剩磁在各续加工带来不良者,退磁,磨损部位转动,影响各读计量、试验,4试验结果与处理 试验条件选择合适后即可正式检验 重,合、不合、待复检,标记,正、次、废品、待复检,待退磁、已退磁,名称、日期、规格、材质、数量,标准与记录,仪器,-,探头,记录,实验条件,标准,结果,签字,5,对比试件和标准伤,不能对试件自然伤的深度，作直接定性定,量，是相对法。,目的要求,依据,材料,制定对比件,相应标准规范,5对比试件和标准伤 不能对试件自然伤的深度，作直接定性定,内外,灵敏度,直径,应力,减薄,性能校准伤,设备性能,分辨力,人工标准伤,末端长度,调节和检查设备,验收,形状,人工缺陷,易做,与主检部位相似,不变型、应力、物理性能,V,槽,形状,瓦状,平底孔,自然伤,形状 人工缺陷 易做,加工与测量,材质成份，热处理状态相同,a,选材,尺寸、规格、类型一致,加工、程序、表面与试件相同,成型、弯曲及机加工引起残余应力相近,显然，理想是同一批选取，先肉眼或其它,NDT,确认无自然缺陷，再试验确认，避免选用磁化未退,磁件。,加工与测量 材质成份，热处理,变形,机械,材质变化,b.,加工方法,化学,不允许,残余应力,电火花,加热,金属粉嵌入,二、,穿过式,1,、穿过式线圈,2,穿过式线圈应用,二、穿过式 1、穿过式线圈 2穿过式线圈应用,1,、穿过式线圈,线圈长度越大,灵敏度越高,分辨力,截面尺寸：考虑（分辨力、信号幅度）选择线,圈长度和厚度，等于缺陷深度,1 ,线圈（长、厚）,近似等于壁厚,差动式间距近似缺陷深度或管厚度,间隙,尽量小,内穿式，间隙,1/2T,保证传,动,1、穿过式线圈 线圈长度越大灵敏度越高分辨力,2,穿过式线圈应用,1,）管子在线、离线探伤,化学成份,材料,物理性能,应为连续单纯均匀，,许可形状,否则缺陷断,2穿过式线圈应用 1）管子在线、离线探伤,a,产生过程及缺陷形成,（例金属管道在离线检验）,无缝管为圆棒,-,管,穿孔机挤压机成,毛管,轧管机压,延,成形（小管还需反复冷轧,退火）,夹渣、冶炼炉渣、,折叠,轧制,常见缺陷,结疤（条块状表面附着）,直道（内外表面纵向凸凹）,裂纹,材质不良，加热不当、应力、热处理、,皮下气泡,分层,焊管：夹渣、裂纹、气孔、未熔、形状缺陷,a产生过程及缺陷形成（例金属管道在离线检验）无缝管,b,设备探头选择：,尽量多通道多频、给出多信息,外,内,自动、新旧管,探头,组合、旋转,-,大直径,焊管，扇型,尽量使检测范围内高的涡流密度，且使电流垂直缺陷，,（因检出性决定于缺陷对涡流的阻抗程度）,注意电缆谐振,（工作频率高于,100MHZ,，或长电缆大于,30m,）,磁饱和，（,铁磁性材料检测应附加，通常用直流电磁饱和，不宜过强否,则推进困难），,通常,80%,直流磁饱和,80%,b设备探头选择：尽量多通道多频、给出多信息,c,设定和调节仪器,机械传动、报警,f,一般为唯一可变的参数,直径变化宜用高,f,提高灵敏度,检测对象给定后,缺陷,-,?,/,?,差,速度快,-,f,c设定和调节仪器 机械传动、报警 f一般为唯,d,f,90,缺陷信号与其它足够的相位差；,内外壁缺陷区分相位差大,实践证明，选择,f,使填充因素变化（或内缺陷信号）,和外壁缺陷信号之间产生,90,?,相移，对内外壁均有较,高灵敏度,。,f,90,经验公式：,根据管子厚和趋肤深度一定比例而得,一般选,f,90,=3/t,2,-,cm t,-mm,t/,?,=1.1,一般选，,t,壁厚，,mm,；,?,趋肤深,mm,df90 缺陷信号与其它足够的相位差；内外壁缺陷区分,2,）棒丝材探伤,棒材,坯材轧制成,坯缺陷,a,轧缺陷,棒材,涡流分布与管材不同，,更小，故选,f,较管低。,磁饱和更难。,端头效应取决,于直径和速度,丝材，直径小，缺陷统计,缺陷数,/m,b,缺陷长,/10,米，,100,米,直径小，高频率，数十兆，上百兆,外穿式,2）棒丝材探伤 棒材 坯材轧制成 坯缺陷 a,3,）在役管道探伤,应力裂纹窄深,-,环境、应力、材质,裂纹,疲劳裂纹，冷热交变,a,常见缺陷,腐蚀,磨损腐蚀,b,设备探头,双、多,fP131,由内过式,3）在役管道探伤,三、,放置式探头,叶片、中心孔、螺孔、板材,涡流及磁通正比于到线圈中心的距离，中心为零，,检不出,1,特性,探头（电感）阻抗与仪器、电流、阻抗匹配,敏感区,D,eff,=D,c,+4,?,，加铁氧环可使集中,表面缺陷,2,用途,厚度测量,材料鉴定,三、放置式探头 叶片、中心孔、螺孔、板材,3,影响缺陷检测灵敏度因素,(,主要是频率和直径，直径大深度大,),f,?,阻抗,/,相位,提离,磁通,?,小,，,D,小,=,?,小快,灵下降快,响应,深度的增加,灵敏度下降,(,主要决定于探头尺寸而非趋肤衰减,),缺陷埋藏深度,表面探头局限于厚度小工件,5mm,（大多数缺陷长,比工件厚小，而一定长缺陷检测灵敏度随探头直径增大而减低,),磁通密度减小,灵敏度下降,(,趋肤效应,),涡流变化局限于磁场变化区,缺陷长度,区域的大小是线圈尺寸和几何形状的函数,放置式探头灵敏度，反比于线圈直径，故直,径要小于检测管,探头敏感区,有效直径,d,eff,=D,C,+4,?,3影响缺陷检测灵敏度因素(主要是频率和直径，直径大深度大,4,应用例,飞机音乐缺陷孔,叶片,大轴,4应用例 飞机音乐缺陷孔 叶片 大轴,四、,非常规涡流,四、非常规涡流,1,多频技术,1,阻抗分析法（相位分析法）,单频技术,仅此鉴别两个参数（抑制一个）,2,多频,同时用几个,f,激励探头,更多信息,香农哈特莱,C=Wlog,2,（,1+S/N ),C,信号量，,N,信噪比，,W,频宽,3,多频涡流化及其应用,缺陷信号与干扰对探头反应是独立的，共同作用时，,为矢量是迭加，通过改变,f,，改变涡流大小分布，使同缺,陷或干扰在不同,f,下对涡流不同反应，矢量跌加消除干扰。,多频技术就是用几个不同,f,同时激励，不同,f,对不同参,数变化,拾取信号，处理，提取所需信号。,1 多频技术 1阻抗分析法（相位分析法）单频技术 仅,2,、,远场涡流技术,1,是一种能穿透金属管壁的低频涡流技术，,探头为内通过式，由激励线圈和检测线圈组,成,两者两距约,2,倍管内径，低频激励，拾取,二次穿过管壁的涡流信号。,远场区,相位改变幅值变化趋缓区,2,过渡区,近远间相位较大改变区,近场区,近激励区，幅值下降剧烈,2、远场涡流技术 1是一种能穿透金属管壁的低频涡流技术,3,磁通分配,90%,束缚在激励处,9%,一倍区,1%,远处磁场,0.1%,对远场涡流反,应,弱场效应,3磁通分配 90%束缚在激励处,3,检测线圈电压特点,近区电压,f,(,f,=10-160HZ),远区,相位,过渡区多离激励,内径增加（壁厚不变）,感应电压,相位不变,3检测线圈电压特点,近区电压变小,远区衰减大,壁厚增加,相位滞后增大,过渡区移离激励,缺陷,内外壁等同,速度,在,10m/s,下磁场畸变不明显,50m/s,畸变大，响应曲线变,近区电压变小,长，难弯头,5,远场探头,幅值低，提离难,低频激励，速度要求,线圈间加设屏蔽盘高，缩短直接,过渡区，,解决,即缩短外,管内的压倒管内向,外的能量流,途径，探头小,磁饱和技术，减小趋肤效应，过渡区向激励,线圈移近,长，难弯头 5,