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1、H 21 yS 中华人 民共和 国有色金属 行业标 准 Y S / T 4 7 8 - 2 0 0 5 铜及铜合金导电率涡流检测方法 T h e me t h o d f o r e l e c t r i c a l c o n d u c t i v i t y m e a s u r e me n t o f c o p p e r a n d c o p p e r a l l o y s b y u s e o f e d d y c u r r e n t 2 0 0 5 - 0 5 - 1 8发布2 0 0 5 - 1 2 - 0 1实施 国家发展和改革委员会发 布 YS / T
2、 4 7 8 -2 0 0 5 前言 本标准是首次制定。 本标准规定了铜及铜合金导电率的涡流检测方法。 本标准的附录A、 附录B为资料性附录。 本标准是铜及铜合金导电率的快速检测方法， 与G B / T 3 5 1 -1 9 9 5 金属材料电阻系数测定方法 并行使用; 仲裁检测执行G B / T 3 5 1 -1 9 9 5 , 本标准由全国有色金属标准化技术委员会提出并归口。 本标准由全国有色金属标准化技术委员会负责解释。 本标准由洛阳铜加工集团有限责任公司负责起草。 本标准主要验证单位: 沈阳有色金属加工厂、 西北铜加工厂、 江西弋阳江冶有色加工厂、 湖北十堰益 民铜材有限公司。 本标准
3、主要起草人: 董福伟、 李湘海、 路俊攀、 张敬华、 孟惠娟、 蒋长乐。 本标准主要验证人: 赵军、 张兵、 柴光泽、 黄建斌。 YS / T 4 7 8 -2 0 0 5 铜及铜合金导电率涡流检测方法 范 围 本标准规定了 涡流法检测铜及铜 合金导电率的原理、 检测要求和操 作方法等内容。 本标准适用于用涡流导电仪进行铜及铜合金导电率的快速检测。 2方法原 理 当载有交变电流的线圈( 也称探头) 接近导电材料表面时， 由于线圈交变磁场的作用， 在材料表面和 近表面感应出旋涡状电流称为涡流。材料中的祸流又产生自己的磁场反作用于线圈， 这种反作用的大 小与材料表面和近表面的导电率有关。通过涡流导
4、电仪可直接检测出非铁磁性导电材料的导电率。 3术语 3.1 体积电阻率( 电阻系数) v o l u m e s p e c i f i c a l r e s i s t a n c e ( re s is t i v i t y ) 单位横截面积、 单位长度金属导体的电阻值称为体积电阻率( 简称电阻率) ， 也称电阻系数， 用符号 P 表示， 单位为欧姆 毫米， / 米( d 1 MM / M) . 体积电阻率的倒数称为体积电导率( 简称电导率) ， 也称电导系数， 用符号。 表示， 单位为兆西门子/ 米( MS / m) 。 3. 2 导电率 c o n d u c t i v i t
5、y 试样电导率与某一标准值的比值的百分数称为该试样的导电率。 1 9 1 3 年， 国际退火铜标准确定: 采用密度为 8 . 8 9 g / c m 、 长度为 1 m、 重量为 1g 、 电阻为 。 . 1 5 3 2 8 欧姆的退火铜线作为测量标准。在 2 0 0C温度下， 上述退火铜线的电阻系数为。 . 0 1 7 2 4 1 f 1 “ mm / m( 或 电导率为5 8 . 0 MS / m) 时确定为 1 0 0 %I A C S ( 国际退火铜标准) ， 其他任何材料的导电率( %I AC S ) 可用 下式进行计算 : 导电 率( 0 o I A C S ) =0 . 0 1
6、7 2 4 1 / P X1 0 0 % 或 : 导电率( %I A C S ) =o / 5 8 . 0 X 1 0 0 % o 导电率、 电导率、 电阻系数三者之间的对应关系见附录A. 3. 3 标准渗透深度 s t a n d a r d d e p t h o f p e n e t r a t i o n 在涡流检测中， 涡流密度降至试样表面涡流密度的1 / e ( 约 3 7 %) 时的深度称为标准渗透深度。标 准渗透深度的计算公式为: S =5 0 3 . 3 办石 不 了 式中: 8 -.标准渗透深度， 单位为毫米( mm ) ; P被检测试样的电阻系数， 单位为欧 姆 毫米2
7、 / 米( d 1 “ m m 2 / m ) ; f - - 检测频率， 单位为赫兹( Hz ) ; u . 被检测试样的相对磁导率， 对于非铁磁性材料， 拜 ， 近似为 1 ， 无量纲。 Y S / T 4 7 8 -2 0 0 5 注:e n 为一数学常数， 为无量纲无理致， e =2 . 7 1 8 2 8 1 4 5 9 0 4 5 - 一 3. 4 有效渗透深度 e f f e c t i v e d e p t h o f p e n e t r a t i o n 根据选用的频率相对应的能测出厚度方向质量信息的最大深度。通常以涡流密度降到表面涡流密 度的5 %时的深度为有效渗透
8、深度， 其值为 36 . 被检测试样的最小厚度必须大于或等于其有效渗透深度。不同导电率的试样， 采用不同检测频率 时所对应的标准渗透深度以及最小取样厚度见附录B, 3 . 5 边缘效应 e d g e e f f e c t 在涡流检测中， 由于试件几何形状突变而产生的磁场和涡流变化。 4 捡测要求 4 . 1仪器 4 . 1 . 1 检测用涡流导电仪应具备以下要求: a ) 导电仪的检测范围: 被检测样的导电率值必须包含于导电仪的检测范围之内。 b ) 检测精度: 士1 . 0 0 a I AC S , 4 . 1 . 2 探头表面应清洁、 无污物、 无划伤。 4 . 2 标准试块 4 .
9、2 . 1 标准试块应配备两块。一块为高值标准试块， 一块为低值标准试块。高低值标准块由仪器生产 厂家提供。 4 . 2 . 2 标准试块表面应清沽、 无污物、 无划伤。 4 . 3试样 4 . 3 . 1 试样材质应均匀、 无铁磁性。 4 . 3 . 2 检测面应为平面， 表面粗糙度 R a不大于 6 . 3 p m。检测面应光滑、 清洁， 无氧化皮、 油漆、 腐蚀 斑、 灰尘和镀层等。 4 . 3 . 3 试样尺寸必须大于探头直径的2 倍。 4 . 3 . 4 试样厚度应不小于有效渗透深度。当厚度小于有效渗透深度时， 可多层叠加后再进行导电率检 测。叠加后的试样总层厚度应不小于有效渗透深度
10、， 但叠加层数不能多于三层。叠加时， 各层间必须紧 密贴合， 且能互换检测。 4 . 4环境 4 . 4 . 1 涡流导电仪、 标准试块应在无腐蚀、 无磁场干扰的环境中保存和使用， 避免仪器和探头受到振动 和碰撞 。 4 . 4 . 2 检测的环境温度应保持在2 0 士5 范围内， 并且探头、 仪器、 标准试块和试样的温度应达到 一致。 5 操 作方 法 5 . 1 接通电源， 打开仪器， 对仪器进行校准。仪器连续工作时， 应每隔 1 5 mi n 校准一次。 5 . 2 探头应平稳地置于试样表面的检测部位上， 探头表面与检测面平行紧贴。使用无电磁屏蔽的仪器 时， 探头必须离检测面边缘 5 m
11、 m以上。 5 . 3 每个试样至少选择 3 个检测部位进行检测， 取其算术平均值作为最终检测结果。 YS / T 4 7 8 -2 0 0 5 6精密度 6 . 1 重复性条款 在重复性条件下获得的两次独立检测结果的绝对差值不能超过重复性限( r ) , r ( Y o I A C S ) 值取 0 . 6 5 ; 超过重复性限的情况不超过 5 %. 6 . 2 再现性条款 在再现 性条件下获得的两次独立检测结果的绝对差值不能超过再现性限( R ) , R ( 写I A C S ) 值取 0 . 8 5 ; 超过再现性限的情况不超过 5 %. Y S / T 4 7 8 -2 0 0 5 附
12、录A ( 资料性附录) 导 电率、 电导率与 电阻系数之间的对应关系 导电率/ % I A C S电导率/ ( MS / -)电阻系数/ ( II -m , / .) 1 0 25 9 . 1 60 . 0 1 6 9 0 3 1 0 15 8 . 5 80 . 0 1 7 0 7 0 1 0 05 8. 000 . 0 1 7 2 4 1 995 7 . 4 2 0 . 01 7 4 1 5 985 6 . 8 40 . 0 1 7 5 9 3 975 6 . 2 6 0 . 0 1 7 7 7 4 9 65 5 . 6 8 0 . 0 1 7 9 5 9 955 5 . 1 0 0 . 0
13、 1 8 1 4 8 9 45 4 . 5 2 0 . 0 1 8 3 41 935 3 . 9 4 0 . 0 1 8 5 3 9 925 3 . 3 6 0 . 0 1 8 7 4 0 915 2. 7 80 . 0 1 8 9 4 6 9 05 2 . 2 00 . 01 9 1 5 7 8 54 9 . 3 00 . 0 2 0 2 8 4 8 04 6 . 4 00 . 0 2 1 5 51 7 54 3. 5 00 . 0 2 2 9 8 8 7 04 0. 6 00 . 0 2 4 6 3 0 6 53 7. 7 00 . 0 2 6 5 2 5 6 03 4. 800 . 0
14、2 8 7 3 5 5 53 1 . 9 00 . 0 3 1 3 4 7 5 02 9 . 0 00 . 0 3 4 4 8 2 4 52 6. 1 00 . 0 3 8 3 1 3 4 02 3. 2 00 . 0 4 3 1 0 3 3 52 0 . 3 00 . 0 4 9 2 6 0 3 01 7. 4 00 . 0 5 7 4 7 0 2 51 4 . 5 00 . 0 6 8 9 6 4 2 01 1 . 6 00 . 0 8 6 2 0 5 1 58 . 7 00 . 1 1 4 9 4 0 1 05 . 8 00 . 1 7 2 4 1 0 52 . 9 00 . 3 4 4
15、 8 2 0 Y S / T 4 7 8 -2 0 0 5 附录B ( 资料性附录) 不同导电率的试样采用不同频率检测时所对应的标准渗透深度及最小试样厚度 标 准渗透深度/ mm 试样最小厚度/ mm 寻 甩 平 %I ACS 4 8 0k H z 2 40k H z 1 2 0k H z 6 0k H z 4 8 0k H z 2 4 0k H z 12 0k H z 6 0k H z 1 0 20 . 0 9 40 . 1 330 . 1 8 80 . 2 6 60. 2 8 20 . 3 9 90 . 5 6 40 . 7 9 8 1 0 00 . 0 9 50 . 1 3 40 . 1
16、 9 00 . 2 6 80. 2 8 50 . 4 0 20 . 5 7 00 . 8 04 9 50 . 0 9 70 .1 3 80 . 1 9 40 . 2 7 60. 29 10 . 4 1 40 . 5 8 20. 8 2 8 9 00 . 1 0 00 . 1 410 . 2 0 00 . 2 8 20. 3 0 00 . 4 2 30 . 6 0 00 . 8 46 850 . 1 0 30 . 1 4 50 . 2 0 60 . 2 9 00. 3 0 90 . 4 3 50 . 6 1 80 . 8 7 0 8 0 0 . 1 0 6 0 . 1 5 00 . 2 1 20
17、 . 3 0 00 . 31 80 . 4 5 00 . 6 3 60 .9 0 0 7 5 0 . 1 0 9 0 . 1 5 50 . 2 1 80 . 3 1 00. 32 70 . 4 6 50 . 6 5 40 . 9 3 0 7 0 0 . 1 1 3 0 . 1 6 00 . 2 2 60 . 3 2 00. 33 90 . 4 8 00 . 6 7 80 . 9 6 0 6 5仔 . 11 8 0 . 1 660 . 2 3 60 . 3 3 20. 35 40 . 4 9 80 . 7 0 80 . 9 9 6 6 00 . 1 2 20 . 1 730 . 2 4 40 .
18、 3 4 6 0. 3 6 60 . 5 1 90 . 7 3 21 . 0 3 8 550 . 1 2 8 0 . 1 81 0 . 2 5 60 . 3 6 2 0. 3 8 40 . 5 4 30 . 7 6 81 . 0 8 6 5 00 . 1 3 40 . 1 9 00 . 2 6 80 . 3 8 0 0 . 4 0 20 . 5 7 00 . 8 0 41 . 1 4 0 450 . 1 4 10 . 2 0 00 . 2 8 20 . 4 0 0 0 . 4 2 30 . 6 0 00 . 8 4 61 . 2 0 0 4 00 . 1 5 0 0 . 2 1 20 . 3
19、0 0 0 . 4 2 4 0 . 4 5 00 . 6 3 60 . 9 0 01 . 2 7 2 3 50 . 1 6 00 . 2 2 60. 3 2 00 . 4 5 2 0 . 4 8 00 . 6 7 8 0 . 9 6 01 . 3 5 6 3 00 . 1 7 30 . 2 4 40 . 3 4 60 . 4 8 8 0. 51 90 . 7 3 21 . 0 3 8 1 . 4 6 4 2 50 . 1 9 00 . 2 6 80 . 3 8 00 . 5 4 0 0 . 57 00 . 8 0 41 . 1 4 0 1 . 6 2 0 2 00 . 2 1 20 . 3 0 00 . 4 2 40 . 6 0 00. 6 3 60 . 9 0 01 . 2 7 21 . 8 0 0 1 50 . 2 4 40 . 3 4 60 . 4 8 80 . 6 9 2 0 . 7 3 2 1 . 0 3 81 . 4 6 42 . 0 76 1 00 . 3 0 00 . 4 2 40 . 6 0 00 . 8 4 80 . 9 0 01 . 2 7 21 . 8 0 02 . 5 4 4 50 . 4 2 40 . 6 0 00. 8 4 81 . 2 0 01 . 2 7 21 . 8 002 . 5 4 43 . 6 0 0