By Tom Nelligan and Cynthia Calderwood

渦流測(cè)試是基于電磁感應(yīng)的物理現(xiàn)象。

在渦流探頭中，交流電流流過(guò)線圈并產(chǎn)生振蕩磁場(chǎng)。如果探針及其磁場(chǎng)接近于諸如金屬試件的導(dǎo)電材料，則被稱為渦流的圓形電子流將開(kāi)始像流體中的旋轉(zhuǎn)水一樣移動(dòng)通過(guò)金屬。流過(guò)金屬的渦流將反過(guò)來(lái)產(chǎn)生其自身的磁場(chǎng)，其將通過(guò)互感與線圈及其場(chǎng)相互作用。金屬厚度或缺陷（如近表面裂紋）的變化將中斷或改變渦流和所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的振幅和模式。這又通過(guò)改變線圈的電阻抗來(lái)影響線圈中的電子的移動(dòng)。渦流儀器繪制阻抗幅度和相位角的變化，其可以由訓(xùn)練有素的操作者使用以識(shí)別測(cè)試件中的變化。

渦流電流密度在部件表面附近zui高，因此是zui高測(cè)試分辨率的區(qū)域。標(biāo)準(zhǔn)的穿透深度定義為渦流密度為其表面值的37％的深度，這又可以從測(cè)試頻率和測(cè)試材料的導(dǎo)磁率和導(dǎo)電率計(jì)算。因此，測(cè)試材料的導(dǎo)電性，其導(dǎo)磁率，驅(qū)動(dòng)線圈的AC脈沖的頻率和線圈幾何形狀的變化都將對(duì)測(cè)試靈敏度，分辨率和穿透率產(chǎn)生影響。

有許多因素會(huì)影響渦流檢測(cè)的能力。

在具有較高電導(dǎo)率值的材料中行進(jìn)的渦流將對(duì)表面缺陷更敏感，但是將具有更少的穿透到材料中，穿透也取決于測(cè)試頻率。較高的測(cè)試頻率增加接近表面分辨率但限制穿透深度，而較低的測(cè)試頻率增加穿透。較大的線圈從任何給定位置檢查更大體積的材料，因?yàn)榇艌?chǎng)更深地流入測(cè)試件，而較小線圈對(duì)小缺陷更敏感。材料的磁導(dǎo)率的變化產(chǎn)生可以限制缺陷分辨率的噪聲，因?yàn)楦蟮谋尘白兓?/p>

雖然電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率是操作者控制之外的測(cè)試材料的性質(zhì)，但是可以基于測(cè)試要求來(lái)選擇測(cè)試頻率，線圈類型和線圈尺寸。在給定的測(cè)試中，分辨率將由探頭類型確定，而檢測(cè)能力將由材料和設(shè)備特性控制。一些檢查涉及掃過(guò)多個(gè)頻率以優(yōu)化結(jié)果，或者使用多個(gè)探頭進(jìn)行檢查，以獲得檢測(cè)所有可能缺陷所需的zui佳分辨率和穿透。為每個(gè)應(yīng)用選擇正確的探頭總是重要的，以便優(yōu)化測(cè)試性能。
渦流儀器可以根據(jù)所使用的探頭類型進(jìn)行各種測(cè)試，仔細(xì)的探頭選擇將有助于優(yōu)化性能。下面列出了一些常見(jiàn)的探頭類型。

表面探頭 - 用于識(shí)別金屬表面及其下面的缺陷，通常是較大的直徑以適應(yīng)較低的頻率，以便較深的穿透，或用于掃描較大的區(qū)域。

鉛筆探頭 - 較小直徑的探頭外殼線圈內(nèi)置高頻率的高分辨率近表面缺陷。

螺栓孔探頭 - 設(shè)計(jì)用于檢查螺栓孔的內(nèi)部。這些探頭可以手動(dòng)旋轉(zhuǎn)或使用旋轉(zhuǎn)掃描儀自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。

環(huán)形探頭 - 設(shè)計(jì)用于在緊固件就位的情況下檢查飛機(jī)緊固件孔。

滑動(dòng)探頭 - 也用于測(cè)試飛機(jī)緊固件孔，提供比圓環(huán)探頭更高的掃描速率。

ID探頭 - 用于從內(nèi)部檢查熱交換器和類似的金屬管，可提供各種尺寸。

OD探頭 - 用于從外部檢查金屬管和棒，測(cè)試片通過(guò)線圈

渦流儀器可用于各種測(cè)試。一些zui常見(jiàn)的列舉如下。

焊接檢查 - 許多焊接檢查采用超聲波NDT進(jìn)行地下測(cè)試，并采用免費(fèi)的渦流方法掃描焊縫表面和熱影響區(qū)域的表面裂紋。

電導(dǎo)率測(cè)試 - 渦流測(cè)試測(cè)量電導(dǎo)率的能力可用于識(shí)別和分類黑色和有色合金，并驗(yàn)證熱處理。

表面檢查 - 加工零件和金屬原料中的表面裂紋可以很容易地用渦流識(shí)別。這包括檢查飛機(jī)和其他關(guān)鍵應(yīng)用中緊固件周圍的區(qū)域。

腐蝕檢測(cè) - 渦流儀器可用于檢測(cè)和量化薄金屬（例如鋁飛機(jī)蒙皮）內(nèi)部的腐蝕。低頻探頭可用于定位不能超聲檢查的第二和第三層金屬上的腐蝕。

螺栓孔檢測(cè) - 使用螺栓孔探頭，通常使用自動(dòng)旋轉(zhuǎn)掃描儀，可以檢測(cè)螺栓孔內(nèi)部的開(kāi)裂。

管道檢查 - 管道在制造階段的在線檢查和管道（如熱交換器）的現(xiàn)場(chǎng)檢查是常見(jiàn)的渦流應(yīng)用?？梢詸z測(cè)裂紋和厚度變化。

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