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涡流探伤如何实现自动化全数检测
        来源:南京博克纳自动化系统有限公司    日期:2019-03-03    关键词:涡流探伤如何实现自动化全数检测    
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    涡流探伤技术

    机械零件表层有无裂纹等缺陷很重要,因其会产生严重的质量问题。为保证加工零件的安全性和可靠性,单靠目测外观检查是不能满足要求的,从而对工件加工面的检测要求增多了。因此,生产线要达到所需的质量,采用非接触测量方式、在短时间内对所生产零件进行检测的全数检测系统是不可缺少的。
    利用导体的涡流进行各种检测,是一种电磁感应检查,其典型应用是涡流探伤。这里简述对有导电性的工件表面裂纹等缺陷的检查。

    (1)涡流的特征
    以非接触方式对磁性体和导电非磁性体(铝合金、不锈钢、铜等)材质的工件进行探伤。除裂纹以外,利用该涡流还可对下面各种缺陷进行探伤:表面的铸造空洞和孔、磨削烧伤、划痕、黑皮残留、局部材质变化或存在异物(材质分类检查)及局部硬度变化(材料组成和结构的检查)等。

    (2)涡流的原理
    交流电流经线圈,在其周围产生磁场(用磁力线表示),并对附近的导体产生作用。因线圈磁场是变化的,通过导体的磁场在方向和数值上都随时间而变化。这时,导体阻碍磁场变化产生电,称为电磁感应。导体中产生的电场,在变化的导体磁力线作用下产生电流(交流电),根据该电流的形状称其为涡流。产生于导体中的涡流,其大小与分布情况随着频率、导体的传导率、透磁率,试验体的尺寸、形状,线圈的形状、尺寸、电流及与导体的距离,以及外壳的形状不同而变化。
    板状工件表面如果有裂纹,涡流将迂回离开有裂纹的缺陷区流动(减少了线圈的负载),其结果使磁场变化。这样有无裂纹等损伤引起的导体性质的变化及涡流的分布情况随之而变,涡流产生的磁力线也跟着变化。因此只要检测出磁力线的变化,就能得知是否存在损伤及其它导体的性质。
    两个线圈中央的空气中不存在磁场,输出电压为0;当导电工件接近测头,回路阻抗产生变化,输出电压不再为0。由于阻抗的变化,两端线圈的交流电流(即电压)发生变化,进而从测头发出的模拟量信号经E70S放大后变成数字量信号。通过监视阻抗的变化,就能够判定工件合格与否。工件有表面裂纹等缺陷时,E70S放大器的监视画面上有变化(纵坐标为电压,横坐标为时间),根据缺陷信号的有无,便可从生产线上将废次品剔除。

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