淺談脈沖渦流無損檢測(cè)技術(shù)

　　無損檢測(cè)技術(shù)是研究在不損傷被檢測(cè)材料、工件的情況下，測(cè)量其物理性能和幾何特性，監(jiān)測(cè)其宏觀裂紋、夾雜等缺陷，評(píng)定化學(xué)成分、內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能的變化，進(jìn)而對(duì)其適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)的新興學(xué)科，已得到工業(yè)界的普遍認(rèn)同。渦流檢測(cè)技術(shù)提供了一種低成本的快速大規(guī)模檢查方法，具有非接觸的優(yōu)點(diǎn)，因而成為了無損檢測(cè)/評(píng)估導(dǎo)電材料表面或近表面質(zhì)量的一種非常重要并被廣泛采用的方法。脈沖渦流檢測(cè)方法是近幾年迅速發(fā)展起來的一種渦流無損檢測(cè)新技術(shù)，其寬頻譜的激勵(lì)方式，只需一次掃描就可實(shí)現(xiàn)試件表面或近表面不同深度缺陷的檢測(cè)，因而成為目前無損檢測(cè)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。

　　二、脈沖渦流無損檢測(cè)技術(shù)的原理

　　脈沖渦流檢測(cè)技術(shù)利用一個(gè)重復(fù)的寬帶脈沖激勵(lì)線圈，通過線圈中產(chǎn)生的瞬時(shí)電流在被檢試樣上感應(yīng)出瞬時(shí)渦流，在激勵(lì)電流作用下，線圈中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)快速衰減的脈沖磁場(chǎng)，瞬時(shí)渦流與快速衰減的磁脈沖一并在材料中傳播，形成一個(gè)衰減的感應(yīng)場(chǎng)，檢測(cè)線圈則輸出一系列電壓—時(shí)間信號(hào)。由于產(chǎn)生的脈沖由一列寬帶頻譜構(gòu)成，所以響應(yīng)的信號(hào)包含了重要的深度信息，這就為材料的定量評(píng)價(jià)提供了重要的依據(jù)。脈沖渦流無損檢測(cè)原理如圖 1 所示。

　　三、影響脈沖渦流檢測(cè)的因素

　　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)。下面以穿過式線圈對(duì)鋁及鋁合金管的渦流探傷為例，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)：鋁及鋁合金管的材質(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：鋁管壁厚變化時(shí)引起的噪聲信號(hào)。

　　5、管與檢測(cè)線圈相對(duì)位置：當(dāng)鋁管在穿過式線圈內(nèi)部通過時(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)：鋁及鋁合金管的渦流探傷以每分鐘一百米或更高的速度進(jìn)行。當(dāng)管子運(yùn)動(dòng)速度發(fā)生變化時(shí)也影響著缺陷的指示。舉例來說，傳送速度在 120m/min 的情況下，速度的波動(dòng)應(yīng)不大于±10% 。