第五章 涡流检测新技术发展及应用--李得彬 麒济国际.pdf

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第五章涡流检测的应用新技术的发展与应用

主要内容：

一．概述

二．远场涡流检测

三．电流扰动检测技术

四．阵列涡流检测

五．脉冲涡流检测

一概述

常规涡流检测技术运行的发展历史：

材质分选；

采用较高频率的探头检测导体表面、近表面的缺

陷或电磁特性参数，比如单频涡流等。

一概述

常规涡流检测的局限性：

高频磁场激励的涡流，对更深层的缺陷和材料特性的

检测受到限制；

由于对提离效应的敏感，检测线圈与被检试件间精确、

稳定的耦合十分困难；

干扰信号同有用信号混淆，难于分离、辨别；

检测易受工件形状限制等。

一概述

涡流检测新技术方法：

远场涡流检测；

电流扰动；

阵列涡流；

脉冲涡流。

二远场涡流检测技术

什么叫远场涡流检测技术

一种能穿透金属管壁的低频涡流检测技术。

二远场涡流检测技术

远场涡流检测技术的发展历史：

1951年，美国马科里姆首次申

请了专利；

1957年，美国壳牌石油公司用

于石油管道的外壁腐蚀情况作

了一些测试；

上世纪八十年代，用于铁磁性

管道检测，并在石油、天然气

管道、城市煤气供应管道及核

反应压力管道等方面得到实际

运用。

二远场涡流检测技术

远场涡流效应原理：

激励线圈通以较低频率的交流电，并产生交变磁场；

这个交变磁场会在金属管壁中感应出涡流；

二远场涡流检测技术

金属管壁中涡流又会产生一个交变磁场，并且以原激

励线圈的磁场方向相反；

金属管壁内外的磁场最终是激励线圈产生的磁场与管

壁中涡流产生磁场的矢量和；

接收线圈离激励线圈的距离要正好在以管壁中涡流产

生的磁场为主导区域；

二远场涡流检测技术

当金属管壁的内外壁有缺陷或金属厚薄有变化时，接收

线圈接收到的磁场和涡流就会发生变化；

通常检测到的信号十分微弱（一般为微伏）。

二远场涡流检测技术

随着两线圈间距的增大，

检测线圈感应电压的幅

值开始急剧下降，然后

逐渐变缓，并且相位存

在跃变。

远场区：信号幅值急

剧下降后变化趋缓而相

位发生跃变之后的区域。

近场区：信号幅值急

检测线圈信号特征曲线

剧变化的区域。

过渡区：近场区与远

场区之间的相位发生较

大跃变区

二远场涡流检测技术

二远场涡流检测技术

远场涡流技术优点：

①检测系统的制造与操作十分简单；

②具有较高的检测灵敏度；

③对于低磁性材料管的内外壁缺陷和管壁变薄情况具有相

同的检测灵敏度；

④壁厚与相位滞后之间存在线性关系；

⑤污物、氧化皮、探头提离以及相对于管子轴线位置的不

同等对检测结果影响很小；

⑥在远场范围内，检测线圈摆放的位置对检测灵敏度影响

不大；

⑦不受趋肤深度条件的限制

⑧由于温度对相位测量的影响微不足道，因此应用相位测

量技术的远场涡流特别适用于高温、高压状态。

二远场涡流检测技术

远场涡流检测技术的缺点

①不适用于短小的和非管状的试件；

②检测的激励频率低（对于钢管，检测频率范围是

20~200Hz），因而大大限制了检测速度；

③检测线圈的输出信号电压很弱，一般只有微伏级；

④不能够辨