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1、2.4 涡流检测应用,2.4.1 基本试验技术 2.4.2 穿过式 2.4.3 放置式探头 2.5 非常规涡流 2.5.1 多频技术 2.5.3 远场涡流技术,2.4.1 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,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,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
2、检验 仪器 检测装置 探头 附加装置,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,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,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,3试验条件选择,准备工作
3、完成后，主要为频率 f/fg(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/fg=520(电导率) 速度高速新灵 测直径变化-较高f 平衡 空载 测厚,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
4、 件磁特性影响并对比实验 报警,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,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对比试件和标准场,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,内外 灵敏度 直径 应力 减薄 性能校准场 设备性能 分辨力 人工标准场 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
5、、物理性能 V槽 形状 区瓦 平底孔 自然场,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。,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,2.4.2 穿过式,线圈长度走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,2穿过式线圈
6、应用,1）管子在线、离线探伤 化学成份 材料 物理性能 应为连续审批均匀，否则缺陷断 许可形状,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,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
7、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%,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,df90 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 。 f90经验公式：根据管子厚和趋肤深度一定比例而得 一般选f90=3/t2 -cm t-mm t/=1.1 一般选，t壁厚，mm ；趋肤深mm,2）
8、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。 端头效应取夹于直径和速度 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,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,2.4.3 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Deff=Dc+4，加铁氧环可使集中 表面缺陷 2用途 厚
9、度测量 材料鉴定,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 提高磁通小，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deff=DC+4,4应用例 飞机音乐缺陷孔 叶片 大轴,2.5 非常规涡流,2.5.1 多频技术,1阻抗
10、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多频同时用几个激励探头更多信息 香农哈特莱C=Wlog2（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。,2.5.3 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
11、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,3磁通分配 90%束缚在激励处 9%一倍区 1%远处磁粉 0.1%对远场涡流反应弱场效应,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,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,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,