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銅管渦流檢測(cè)的應(yīng)用特點(diǎn)

來(lái)源:蘇州龍駿無(wú)損檢測(cè)設(shè)備有限公司   2014年12月03日 01:16  

渦流檢測(cè)的原理就是運(yùn)用電磁感應(yīng)原理,將正弦波電流激勵(lì)探頭線圈,當(dāng)探頭接近金屬表面時(shí),線圈周?chē)慕蛔兇艌?chǎng)在金屬表面產(chǎn)生感應(yīng)電流。對(duì)于平板金屬,感應(yīng)電流的流向是以線圈同心的圓形,形似旋渦,稱為渦流。同時(shí)渦流也產(chǎn)生相同頻率的磁場(chǎng),其方向與線圈磁場(chǎng)方向相反。
   渦流通道的損耗電阻,以及渦流產(chǎn)生的反磁通,又反射到探頭線圈,改變了線圈的電流大小及相位,即改變了線圈的阻抗。因此,探頭在金屬表面移動(dòng),遇到缺陷或材質(zhì)、尺寸等變化時(shí),使得渦流磁場(chǎng)對(duì)線圈的反作用不同,引起線圈阻抗變化,通過(guò)渦流檢測(cè)儀器測(cè)量出這種變化量就能鑒別金屬表面有無(wú)缺陷或其它物理性質(zhì)變化。

渦流檢測(cè)技術(shù)廣泛應(yīng)用于導(dǎo)電材料的質(zhì)量評(píng)價(jià),具有非接觸、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、線性范圍大、靈敏度高、能測(cè)量多種參數(shù)等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)獲得了迅速發(fā)展。本文采用蘇州龍駿無(wú)損檢測(cè)設(shè)備有限公司的渦流探傷儀在某銅管生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行試驗(yàn),并結(jié)合各種媒體的報(bào)道驗(yàn)證了銅管渦流檢測(cè)的以下應(yīng)用特點(diǎn)。并且本文主要是針對(duì)蘇州龍駿無(wú)損檢測(cè)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的穿過(guò)式精密渦流探頭。

探傷方法及裝置

穿過(guò)式的探傷裝置包括:渦流探頭,渦流探傷儀,打標(biāo)裝置,報(bào)警。

銅和銅合金管的生產(chǎn)速度較高,特別適合于穿過(guò)式方法的渦流檢查。除了可做成品階段的探傷外,因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程中管的尺寸變化、材質(zhì)溫度變化等對(duì)探傷的影響都很小,所以也很容易在中間品階段進(jìn)行探傷檢查。中間品階段的探傷一般是放在熱處理之后定尺切斷之前進(jìn)行。銅及銅合金的穿過(guò)式探傷一般使用自比式線圈,這種線圈對(duì)沿管線方向分布的長(zhǎng)條狀缺陷的檢出靈敏度較低。

(2)對(duì)比試樣

銅及銅合金管渦流探傷使用的標(biāo)準(zhǔn)樣管的人工缺陷通常采用國(guó)家所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。穿過(guò)式探傷使用的人工缺陷大都是通孔或半通孔。

對(duì)于一般的穿過(guò)式渦流探傷,需要確定的檢測(cè)參數(shù)有探傷速度、填充系數(shù)、探傷頻率、放大器增益、檢波相位、濾波頻帶、報(bào)警電平等。對(duì)于銅及銅合金管的渦流探傷,由于它們的材質(zhì)特性和較高的探傷速度,所以在上述諸條件中,探傷頻率和填充系數(shù)的選定尤為重要。

①探傷頻率的選擇

    探傷頻率與檢出缺陷靈敏度關(guān)系較大,在選擇探傷頻率的時(shí)候,除了要考慮所需檢出缺陷的位置(內(nèi)壁或外壁)、形狀和大小,還要兼顧考慮檢測(cè)線圈的長(zhǎng)度、探傷速度等因素。

    經(jīng)驗(yàn)告訴我們,對(duì)于銅和銅合金管的探傷,在采用穿過(guò)式線圈時(shí),探傷頻率一般選擇在1~100kHz范圍。

在使用穿過(guò)式方法進(jìn)行探傷時(shí),對(duì)于不同直徑和壁厚的銅和銅合金管,探傷頻率的選擇亦不一樣。一般來(lái)說(shuō),管徑越大,壁厚越厚,使用的頻率越低,反之則越高。注:以上介紹的直徑、壁厚與頻率關(guān)系適用于在線探傷,而對(duì)役探傷的探傷頻率則要高幾倍才有較好的相位分離角。

  ②填充系數(shù)的選擇

一般來(lái)說(shuō),填充系數(shù)η越大,探傷靈敏度越高,但擦傷管子表面的可能性也越大。故*填充系數(shù)η的選擇,要綜合考慮探傷靈敏度、探傷速度、管子的直徑大小和管子的彎曲度等各種因素。對(duì)于銅和銅合金管,由于探傷速度較高,一般標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定η達(dá)到60%就夠了。

 (3)影響因素

通常影響渦流探傷結(jié)果的因素很多,材質(zhì)變化、工件和檢測(cè)線圈的尺寸、缺陷的形狀及所處位置、探傷條件等等,都影響著對(duì)探傷結(jié)果的正確評(píng)價(jià)。在銅及銅合金管的渦流探傷中,大多以穿過(guò)式線圈方法為主,現(xiàn)就各種影響因素簡(jiǎn)述如下:

①缺陷:包括缺陷的深度、長(zhǎng)度和寬度、缺陷所處的位置(內(nèi)表面、外表面)、缺陷的種類(孔、槽)等。

②材質(zhì):銅及銅合金管的材質(zhì)對(duì)渦流探傷的影響主要體現(xiàn)在電導(dǎo)率方面,同一合金成分的材質(zhì)中,偏析、殘留應(yīng)力等都會(huì)引起電導(dǎo)率的差異。

③管的尺寸和填充系數(shù):管徑變化直接影響填充率的大小。

④管壁厚度:銅管壁厚變化時(shí)引起的噪聲信號(hào)。

⑤管與檢測(cè)線圈相對(duì)位置:當(dāng)銅管在穿過(guò)式線圈內(nèi)部通過(guò)時(shí)難免有振動(dòng)發(fā)生,這種振動(dòng)會(huì)使管子與線圈之間的相對(duì)位置發(fā)生變化。

⑥速度波動(dòng):銅及銅合金管的渦流探傷一般以100m/min或更高的速度進(jìn)行,據(jù)我們了解國(guó)內(nèi)銅管生產(chǎn)廠家的復(fù)繞機(jī)生產(chǎn)速度可達(dá)到500m/min。在如此高的速度下,當(dāng)管子運(yùn)動(dòng)速度發(fā)生變化時(shí)如果探傷儀不能及時(shí)處理速度與數(shù)據(jù)的匹配會(huì)嚴(yán)重影響缺陷的檢測(cè)。國(guó)內(nèi)的探傷儀基本上探傷速度都在100m/min以下,而且不能保證實(shí)時(shí)處理,只能用于離線探傷,只有蘇州龍駿無(wú)損檢測(cè)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的LJET-101型渦流探傷儀采用應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的程序?qū)iT(mén)設(shè)計(jì)研發(fā)的渦流探傷儀,實(shí)時(shí)處理探傷速度和數(shù)據(jù),理論探傷速度zui高可達(dá)7200m/min,*解決了高速在線探傷的速度匹配問(wèn)題,在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)500m/min的探傷速度下的信號(hào)*穩(wěn)定運(yùn)行。

    銅管的渦流檢測(cè)具有以上應(yīng)用特點(diǎn),所以必須選用*的LJET-101型渦流探傷儀才能保證充分保證探傷效果。

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