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渦流探傷儀探傷原理

　　渦流探傷原理是用激磁線圈使導(dǎo)電構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生渦電流，借助探測線圈測定渦電流的變化量，從而獲得構(gòu)件缺陷的有關(guān)信息。按探測線圈的形狀不同，可分為穿過式(用于線材、棒材和管材的檢測)、探頭式(用于構(gòu)件表面的局部檢測)和插入式(用于管孔的內(nèi)部檢測)三種。目前有實力的銅管企業(yè)用的比較多的是德國FOERSTER渦流檢測探傷儀，該探傷儀采用穿過式+旋轉(zhuǎn)式三通道檢測。激勵線圈，采用高頻振蕩電流，產(chǎn)生振蕩磁場，振蕩磁場使金屬試樣產(chǎn)生渦流。渦流的作用是產(chǎn)生反磁場，使L2產(chǎn)生電流，L2是由正向繞阻和反向繞阻組成的線圈，如果材料比較均勻，正反繞阻產(chǎn)生的電流互相抵消。如果材料上有缺陷，先檢測到的繞阻與其反繞阻就存在電勢差，在L2上，就會有電壓顯示。如果材料上有一縱向長缺陷，缺陷的變化均勻，大小一致，那么，L2繞阻上電勢差就會較小或沒有電勢差，所以難以檢測到縱向長缺陷。穿過式線圈只能夠檢測到裂紋、夾渣、氣孔、凹坑、碰扁等點狀缺陷或橫向缺陷，能夠較好控制產(chǎn)品的泄漏，代替水壓試驗檢漏。但對于縱向長缺陷則難以發(fā)現(xiàn)，所以在用戶使用中有可能出現(xiàn)擴口裂、脹管裂等現(xiàn)象。

　　當(dāng)材料上有缺陷時，前面的線圈首先檢測到缺陷，線圈L2就有電勢差，能清晰的檢測到缺陷。如上圖所示。但是目前旋轉(zhuǎn)頭的轉(zhuǎn)速高只有18000r／min，安裝雙通道的探傷儀，探頭軌道寬度為5rain，兩個探頭的寬度10ITln]，所以要達到100％探傷材料的運行速度高不能超過180m／min。但是目前大多數(shù)公司現(xiàn)有的精整機的運行速度為350～400m／min，沒有一臺機器的速度小于300m／min。所以旋轉(zhuǎn)頭在高速運行探傷時，探頭掃描的覆蓋率只有43％左右，對長度低于10Irlin的缺陷，會產(chǎn)生明顯的漏檢。另外一個因素是旋轉(zhuǎn)頭的檢測靈敏度如果提的太高，會檢測出較多的不影響使用缺陷，引起傷點過多使產(chǎn)品報廢。為防止發(fā)現(xiàn)缺陷的數(shù)量太多，增加了一個短缺陷抑制功能，不達到一定長度的缺陷不產(chǎn)生報警。所以單獨的旋轉(zhuǎn)頭探傷方法只能控制一定長度以上的長條形缺陷，對于橫向缺陷和短缺陷不能檢測出來。為了克服旋轉(zhuǎn)式探傷的缺點和穿過式探傷方法的不足，大多數(shù)公司引進了穿過式+旋轉(zhuǎn)式渦流探傷方法。

　　檢測的難點

　　現(xiàn)在所使用的旋轉(zhuǎn)校準(zhǔn)人工傷，也可稱作標(biāo)準(zhǔn)樣管，一般用微型鋸制作，現(xiàn)在精度高的用電火花刻傷機制作?，F(xiàn)場用的校準(zhǔn)人工傷是20nlna×0．1m／／1×0．06mm(長×寬×深)的刻槽，對于校準(zhǔn)人工傷，探傷儀有足夠的靈敏度余量，但是在實際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)部分線性鋸齒傷，探傷儀沒有探測出來的情況，即使是有的鋸齒傷深度達到或者超過了標(biāo)準(zhǔn)樣管。標(biāo)準(zhǔn)樣管是模擬的橫向裂紋、劃傷等自然缺陷，探傷儀對這樣的缺陷靈敏度比較高，這是因為銅管表面感應(yīng)的渦流畸變量較大，反應(yīng)到測量線圈上表現(xiàn)的缺陷信號幅度比較大，因此這樣的缺陷比較容易探測出來。而鋸齒傷的形成有一點特殊，在成型加工前，它的形狀和標(biāo)準(zhǔn)樣管的缺陷有點類似，從原理上講，這樣的缺陷探傷儀也有足夠的靈敏度和信噪比把它探測出來。但經(jīng)過成型旋壓后，原來的缺陷空隙被碾平，這樣感應(yīng)的渦流畸變量就大大減弱了，相應(yīng)的缺陷信號就比較弱，若本身的缺陷深度和寬度又比較小，那么從測量線圈檢測的信號就十分弱，甚至淹沒在噪聲信號之中，很難提取出來，造成探傷儀漏檢。所以對比較細小的鋸齒傷，對旋轉(zhuǎn)探傷仍然是一種挑戰(zhàn)。

　　解決方案

　　對于目前出現(xiàn)漏檢的鋸齒傷，可分兩種考慮，第一種情況是，旋轉(zhuǎn)探傷有缺陷信號，但是未能達到報警電平；第二種情況是旋轉(zhuǎn)探傷無明顯信號，從曲線上很難判斷銅管本身有缺陷。第一種情況的解決方案目前有2種：第一，提高靈敏度或者降低報警電平。這種方法好處是把一些臨近報警電平的有缺陷的銅管檢測出來，對檢測鋸齒傷有些幫助，但是靈敏度畢竟不能無限制的提高，提的太高，隨之而來的是噪音信號也跟著急劇增加，對產(chǎn)品的成材率影響非常大，有些得不償失。同樣的道理，降低報警電平效果也是一樣的。只能利用試驗和經(jīng)驗來設(shè)置一個合適的靈敏度和報警電平，使之盡可能的在探出缺陷的同時兼顧成品率。事實上現(xiàn)在所設(shè)置的靈敏度已經(jīng)不低了，所以單獨靠用這一種方法不能完全解決問題；第二種方法是利用探傷曲線評價，一線操作工人現(xiàn)場操作，發(fā)現(xiàn)探傷曲線異常，及時檢查確認銅管表面質(zhì)量。另一方面，探傷工程師及巡檢人員在線監(jiān)控探傷曲線，及時記錄，發(fā)現(xiàn)曲線異常及時與現(xiàn)場溝通，確認銅管表面質(zhì)量。目前，這項工作已在進行中，收到了不錯的效果。第二種情況的解決方案比較棘手，出現(xiàn)這種情況，往往線性鋸齒傷深度淺，寬度小，即使是旋轉(zhuǎn)探傷也不是很敏感，探傷曲線沒有明顯的異常，目前的解決方案是一線工人加強檢查，做到每盤必檢；另外一方面，技術(shù)人員加強抽查力度。