yy.vip易游-涡流检测-第3章

　　YYVIP易游·(中国有限公司)官方网站-内穿过式线.按比较方式分类 绝对式线圈：针对被检测对象某一位置的电磁特性直接进行 检测的线圈； 自比式线圈：针对被检测对象两处相邻位置通过其自身电磁 特性差异的比较进行检测的线圈； 他比式线圈：针对被检测对象某一位置通过与另一对象电磁 特性差异的比较进行检测的线圈。

　　涡流检测线圈通常又称探头，从制作方式和检测信号产生 的原理两方面来考虑，检测线圈比“探头”这一名称更加 合理和准确。“探头”是各种小尺寸探测器的俗称，在

　　电磁检测中，有几种不同原理的“探头”，如霍尔元件、磁 敏二极管及电磁线圈等。涡流检测中通常所称的“探头”即 其中的“电磁线圈”。它是用非常细的铜线按一定的方式缠 绕而成，在通一交变电流时能够产生交变的磁场，并在其接 近的导电体中激励产生涡流：同时，“电磁线圈”还具有接 受感应电流（即涡流）所产生感应磁场、将感应磁场转换为 交变电信号的功能，并将检测信号传输给检测仪器。虽然霍 尔元件、磁敏二极管都具有将磁场信号转换成电信号的性能， 但二者却并不具有激励产生磁场的作用。所以涡流检测中的 “电磁线圈”不能用霍尔元件和磁敏二极管代替。而“检测 线圈”这一名称，一方面，表明涡流检测所采用的探测器是 由金属细线缠绕而成的，另一方面，也揭示了涡流检测是基 于“电磁感应现象”这一本质特征。

　　自感式线圈：绕制方便，对多种影响被检对象电磁性能因 素的综合效应灵敏；对某一影响因素的单独作用效应很难 区分；互感式线圈：对不同影响因素响应信号的提取和处 理比较方便；外通过式、内穿过式和放置式检测线圈不同 首先体现在对检测对象的适应性上，外通过式检测线圈用 于检测管、棒、线等多种材料；内穿过式检测线圈用于检 测管材及管材制品；放置式线圈不仅可用于管、棒、丝材 的检测，而且可用于检测板材、型材以及形状复杂的零件； 其次，由于外通过式和内穿过式线圈电磁场的作用范围为 环状区域，而放置式线圈检测范围为尺寸较小的点状区域， 因此外通过式和内穿过式线圈的检测效率要明显高于放置 式线圈；再次，外通过式和内穿过式线圈管壁和（或）棒 材表层感应产生的涡流沿管、棒材周向方向流动，对于

　　当检测线圈接近导电体时，激励线圈的交变磁场不仅作用 于次级线圈，同时还作用于导体，并在导体中感应产生涡流 。导体中每一点涡流的大小与方向是每一匝激励线圈和检测 线圈（次级线圈）电磁感应综合作用的矢量和；导体中形成 的涡流以再生交变磁场的形式反作用于激励线圈和检测线圈 （次级线圈），导体中涡流产生的磁场反抗线圈磁场的变化 ，使线圈内的电流大小发生变化；同时，随着激励线圈和检 测线圈（次级线圈）内电流发生变化，线圈的激励磁场随之 发生变化，导体中感应涡流的大小也随之发生改变，……。 涡流线圈的激励电磁场与导体中感应涡流产生的电磁场之间 如此相互作用，在线圈平稳置于导体表面上时，迅速达到一 种稳定状态。对于差动式线圈，同样由于在两个形状和匝数 相同而缠绕方向相反的次级线圈两端形成大小相等而方向相 反的感应电动势，因此在次级线圈中不能形成电流流动，即 没有涡流输出信号。当导体中存在电磁特征的不连续，如

　　检测线圈对于检测结果的好坏起着重要的作用。线圈的结构 与形式不同，其性能和适用性也随之形成很大差异。 1.按感应方式分类

　　自感（参量）式线圈：一个线圈激励，感应、接受信号 互感（变压）式线圈：一个线圈激励，一个感应和接受

　　2.按应用方式分类 外通过式线圈：用于管、棒、线材的在线涡流检测； 内穿过式线圈：用于管材或管道质量的在役涡流检测； 放置式线圈：对零件的表面和近表面质量的缺陷检测。

　　缺陷方向的响应较为敏感，而放置式线圈在试件表面被检部 位感应产生的涡流呈圆形，对于缺陷方向的响应敏感度低， 即受裂纹取向的影响小，加上线圈中心缠有铁氧体磁芯，利 于集中磁场能量，因此检测灵敏度最高。绝对式线圈只有一 个检测线圈（次级线圈），不仅对被检对象的各种情况，如 材质、性状、尺寸等均能够产生响应，而且受环境条件，如 温度变化和外界电磁场干扰的影响较为明显。而自比式线圈 的两个次级线圈缠绕方向相反可以抑制由于环境温度、工件 外形尺寸等缓慢变化引起的线圈阻抗的变化。他比式线圈实 际上是由两个独立线圈构成的一个线圈组，其中一个线圈作 用于被检测对象，另一个线圈作用于对比试样，通过比较两 个线圈分别作用于被检测对象和对比试样时产生的电磁感应 差异来评价被检测对象的质量，这种检测方式具有能够发现 外形尺寸、化学成分缓慢变化的优点。

　　检测线圈与采用霍尔元件、磁敏二极管等其他基于磁电转换 原理的测试探头相比，具有以下几个优点： （1）同时具有激励和拾取信号两项功能； （2）可根据被检测对象的外形结构、尺寸和检测目的，设 计、制作成不同缠绕方式、不同大小且形状各异的线圈，能 够更好地适应不同的检测对象和满足检测要求； （3）受温度影响较小，可适用于高温条件下的检测。

　　当检测线圈中的激励线圈（初级线圈）通有交变电流时， 在激励线圈的每一匝线圈的周围产生大小和方向交替变化的 电磁场，并分别作用于检测线圈（次级线圈）的每一匝线圈 ；在每匝线圈的闭合回路中感应产生电动势，由法拉第电磁 感应定律可以计算得出感应电动势的大小。检测线圈（次级 线圈）是由紧密缠绕的许多匝线圈组成，检测线圈的感应电 动势是组成该线圈的每一匝线圈的电动势之和。对于差动式 线圈，由于检测线圈是由两个匝数相同、缠绕方向相反的次 级线圈构成，二者所形成的电动势大小相等，但方向相反， 因此相互抵消，理论上讲检测线圈（次级线圈）内不能形成 电流流动，因此没有涡流信号。对于绝对式线圈，检测线圈 在感应电动势作用下，在闭合的检测线圈（次级线圈）内形 成电流流动。

　　3.1涡流检测线涡流检测辅助装置及使用 3.4标准试样与对比试样 3.5检测仪器（系统）的性能评价

　　一般而言，涡流检测装置包Байду номын сангаас检测线圈、检测仪器、辅助装