涡流技术

涡流测试(ECT)是电磁测试(ET)方法的一种形式,通常用于检测材料的表面破损或近表面缺陷。它通常用于执行非铁磁性金属的检测,尽管被测材料可以是铁磁性金属。ECT也较少用于检测复合材料,如碳纤维增强聚合物(CFRP)。

它是如何工作的

在电路中放置一个电导体(通常是铜线圈),交流电通过它,根据自感原理,在线圈周围产生磁场。右手规则决定了磁场的方向。磁场强度取决于线圈励磁电流的大小,以及等于励磁电流交流频率的频率。

当线圈放在金属样品附近时,材料中就会产生涡流。材料中的涡流类似于流体中的涡流,因此它们的名字也是这么来的。在电磁感应中,涡流的流动方向与线圈电流的流动方向相反,因此也会产生反作用力,或者说"二次"场。ECT系统中的电路被归一化(也就是"平衡")到这个相反的二次场。

如果线圈被移动到样品上有缺陷的位置,涡流的流动就会被破坏,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,然后记录为线圈中阻抗的变化。一个典型的ECT系统将这种变化表示为电压测量。ECT技术的现代变体包括涡流阵列(ECA)、远程磁场测试(RFT)、磁通量泄漏(MFL)和脉冲涡流(PEC)。虽然电磁声传感器(EMAT)技术依靠的是超声波而不是涡流,但它与涡流测试有着相同的基本理论。

何时以及如何使用涡流技术?

  • 非铁磁性金属检测的理想技术。
  • 用于检测表面破损或近表面缺陷,如裂纹、腐蚀、磨损、孔隙等。
  • 用于测量不导电涂料和涂层的厚度。
  • 检测和量化材料性能或微观结构的变化。
  • 当探头不能直接与材料接触时。
  • 当只需要最少的表面处理时。
  • 当其他常规无损检测方法不宜使用化学品时: