无损检测技术-涡流检测.ppt

四、涡流检测●涡流检测的原理●涡流检测仪器●涡流检测方法●涡流检测工艺操作●涡流检测的应用涡流检测的原理●涡流检测的基本知识●涡流检测的基本原理●涡流检测的特点●趋肤效应●渗透深度涡流检测的基本知识涡流检测●法拉第电磁感应定律●自感●互感涡流检测●利用电磁感应原理,通过测定被检工件内产生感生涡流的变化来无损的评定导电材料及其工件的某些性能,或发现缺陷的无损检测方法即涡流检测。●涡流检测是控制各种金属材料及少数非金属导电材料(如石墨、碳纤维符合材料等)及其产品品质的主要手段之●与其他无损检测方法相比,涡流检测更容易实现自动化,特别对管、棒和线材等型材有很高的检测效率法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律指出:通过闭合回路所包围的面积内的磁通量发生变化时,回路中将产生感生电动势。感生电动势E与闭合回路内的磁通量变化率成正比。E=-N磁通量变化率●N一线圈的匝数”表示感生电动势反抗回路中磁通的变化自感●当回路磁通量发生变化时,回路中会产生感生电动势。同样,当回路中通过的电流发生变化时,也会引起回路磁通变化,从而在回路中产生感生电动势。由于这种感生电动势是自身回路电流变化引起的,因此称为自感电动势,用E1表示E,=-LL回路中电流变化率dtdt●L一自感系数,与线圈形状、大小和匝数等有关“-”一表示自感电动势反抗回路中电流的变化互感当两个线圈互相靠近时,任何个线圈中的电流发生变化都会引起另一个线圈内磁通量的变化,从而在另一个线圈内产生感生电动势。这种两个靠近的载流回路电流发生变化时互相激起感生电动势的现象称为互感。当线圈1、2靠近时,线圈1中电流I1变化在线圈2中激起的感生电动势为E21,,与两线圈形状、大小、匝数、相对位置等有关●“-”一表示互感电动势反抗回路中电流的变化back涡流●当导电体靠近变化着的磁场或导体作切割磁力线运动时,由电磁感应定律可知,导电体内必然会感生出呈涡状流动的电流,即所谓涡流。涡流检测的基本原理●假设涡流是因一通以交变电流的检测线圈靠近导电体而生,则由电磁感应理论可知,与涡流伴生的感应磁场会与原磁场叠加,结果使得检测线圈的复阻抗发生改变。由于导电体内感生涡流的幅值、相位、流动形式以及其伴生磁场不可避免要受导电体的物理以及其制造工艺性能的影响,因此通过对检测线圈阻抗的变化的监测,即可非破坏的评价被检材料或工件的物理或工艺性能及发现某些工艺性缺陷,此即涡流检测的基本原理。