阵列涡流检测铁磁性材料表面缺陷
浏览量:2371次发布时间:2021年03月29日
一、简介:
在涡流检测中,由于涡流的趋肤效应,其渗透深度可采用下述公式进行表示d=1/(πfμσ)0.5。因此,当检测铁磁性材料时,其渗透深度很小,因为铁磁性材料的磁导率μ非常大;而且材料中磁导率的差异,会导致信号的难以识别,特别是采用传统的阻抗平面分析图进行检测时。故涡流检测很少用于铁磁性材料的检测。
但实际上,涡流检测还是可以对铁磁性材料进行检测的。那如何实现并优化涡流检测铁磁性材料呢?有两种方法:1. 采用阵列涡流检测技术;2. 采用切向涡流检测技术。
本文只讲解阵列涡流检测技术,切向涡流检测技术在后期的文章讲述。
阵列涡流与传统的涡流检测原理完全相同,但在探头的构造,仪器内部的构造和软件对信号的处理分析上进行了优化改善。在探头方面,它将传统涡流检测中的单组线圈更改为多组线圈(如下图所示),并且采用了多路复用模块(该多路复用模块与相控阵超声检测中的多路复用非常类似,但不相同。)
阵列涡流探头内部线圈构造示意图
阵列涡流中,采用多路复用技术,对多组线圈进行分别激励,可以获得以下好处:
1. 实现线圈之间的分时激励,从而避免线圈之间信号的互相干扰,
2. 同时获得多组不同类型的信号,如传统的阻抗模式信号,长单组激励信号Long Single Driver,短双组激励信号short doubledriver,从而实现对各个方向、不同大小的缺陷的检测;同时,不同的检测对象,采用不同类型的信号,如检测铁磁性材料时,推荐使用Long Single Driver; 检测非铁磁性材料和小缺陷时,推荐使用shortdouble driver信号。
3. 单次覆盖的面积比传统涡流的大,实现快速检测,大大提高了检测效率
阵列涡流检测跟传统的涡流检测过程相同,其中最主要的几个参数调节:激励的频率f,激励的电压V,信号的滤波器设置,相位角的调节,以及不同类型的信号的选择(long single driver, short double driver, 阻抗模式impedance)。其中最关键的是激励的频率f,而激励频率的f选择取决于被检测对象的属性,其选择跟常规涡流完全相同,可以参照阻抗平面分析图选择。
如下图所示(请读者先自己思考思考,图中的元素分别代表什么意思,如果能明白图中的含义,那涡流检测的原理也就明白了一大半。如果不明白,可以私信小编)
二、实验过程:
下面给出的是阵列涡流对铁磁性钢板的检测。
使用的设备为Ectane2(集成了阵列涡流,漏磁,近场涡流,远场涡流,旋转超声于一体的设备);探头为iflex柔性探头。
采用C扫图和3D视图显示检测结果
三、结论:
采用阵列涡流检测铁磁性材料是可行的方法,并且采用C扫图和3D显示,检测结果直观明了。