涡流技术

涡流测试 (ECT) 是电磁测试 (ET) 方法的一种形式,通常用于检测材料中的表面断裂或近表面缺陷。尽管被测材料可以是铁磁金属,但它通常用于检查非铁磁金属。ECT 也不太常用于检测复合材料,例如碳纤维增强聚合物 (CFRP)。

它是如何运作的

电导体(通常是铜线圈)放置在交流电流穿过的电路中,从而根据自感原理在线圈周围产生磁场。右手法则决定了磁场的方向。磁场强度取决于线圈激发电流的大小,以及等于励磁电流交流频率的频率。

当线圈放置在金属样品附近时,材料中会产生涡流。材料中的涡流类似于流体中的涡流,因此它们是如何得名的。在电磁感应中,涡流的流动方向与线圈电流相反,因此也会产生反作用力或 “次级” 场。ECT 系统中的电路被归一化(又名 “平衡”)到这个相反的次级磁场。

如果将线圈移动到样品上存在缺陷的位置,则涡流的流动会中断,从而导致其路径和密度发生变化。随后二次磁场强度的变化会导致系统的平衡发生变化,然后将其记录为线圈中阻抗的变化。典型的 ECT 系统将这种变化表示为电压测量。ECT技术的现代排列包括涡流阵列(ECA)、远程场测试(RFT)、磁通量泄漏(MFL)和脉冲涡流(PEC)。虽然电磁声传感器(EMAT)技术依赖于超声波而不是涡流,但它与涡流测试有着相同的基本理论。

应在何时以及如何使用涡流技术?

  • 检测非铁磁性金属的理想技术。
  • 用于检测表面断裂或近表面缺陷,例如开裂、腐蚀、磨损、孔隙等。
  • 测量非导电涂料和涂层的厚度。
  • 检测和量化材料特性或微观结构的变化。
  • 当探头无法与材料直接接触时。
  • 当只需要最低限度的表面处理时。
  • 当不希望将化学品用于其他常规无损检测方法时。