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浅谈脉冲涡流无损检测技术

导读: 脉冲涡流检测方法是近几年迅速发展起来的一种涡流无损检测新技术。

  一、前言

  无损检测技术是研究在不损伤被检测材料、工件的情况下,测量其物理性能和几何特性,监测其宏观裂纹、夹杂等缺陷,评定化学成分、内部组织结构、力学性能的变化,进而对其适应性进行评价的新兴学科,已得到工业界的普遍认同。涡流检测技术提供了一种低成本的快速大规模检查方法,具有非接触的优点,因而成为了无损检测/评估导电材料表面或近表面质量的一种非常重要并被广泛采用的方法。脉冲涡流检测方法是近几年迅速发展起来的一种涡流无损检测新技术,其宽频谱的激励方式,只需一次扫描就可实现试件表面或近表面不同深度缺陷的检测,因而成为目前无损检测领域的一个研究热点。

  二、脉冲涡流无损检测技术的原理

  脉冲涡流检测技术利用一个重复的宽带脉冲激励线圈,通过线圈中产生的瞬时电流在被检试样上感应出瞬时涡流,在激励电流作用下,线圈中会产生一个快速衰减的脉冲磁场,瞬时涡流与快速衰减的磁脉冲一并在材料中传播,形成一个衰减的感应场,检测线圈则输出一系列电压—时间信号。由于产生的脉冲由一列宽带频谱构成,所以响应的信号包含了重要的深度信息,这就为材料的定量评价提供了重要的依据。脉冲涡流无损检测原理如图 1 所示。

  三、影响脉冲涡流检测的因素

  通常影响涡流探伤结果的因素很多,材质变化、工件和检测线圈的尺寸、缺陷的形状及所处位置、探伤条件等等,都影响着对探伤结果的正确评价。下面以穿过式线圈对铝及铝合金管的涡流探伤为例,就各种影响因素简述如下:

  1、缺陷:包括缺陷的深度、长度和宽度、缺陷所处的位置(内表面、外表面) 、缺陷的种类(孔、槽)等。

  2、材质:铝及铝合金管的材质对涡流探伤的影响主要体现在电导率方面,同一合金成分的材质中,偏析、残留应力等都会引起电导率的差异。

  3、管的尺寸和填充系数:管径变化直接影响填充率的大小。

  4、管壁厚度:铝管壁厚变化时引起的噪声信号。

  5、管与检测线圈相对位置:当铝管在穿过式线圈内部通过时难免有振动发生,这种振动会使管子与线圈之间的相对位置发生变化。

  6、速度波动:铝及铝合金管的涡流探伤以每分钟一百米或更高的速度进行。当管子运动速度发生变化时也影响着缺陷的指示。举例来说,传送速度在 120m/min 的情况下,速度的波动应不大于±10% 。

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