电涡流表面探伤

利用电涡流传感器可以检查金属表面 （已涂防锈漆）的裂纹以及焊接处的缺陷等。在探伤中，传感器与被测导体保持距离不变。在检测过程中，由于缺陷将引起导体电导率、磁导率的变化，使电涡流I2变小，从而引起输出电压突变。

图4－13所示为用电涡流探头检测高压输油管表面裂纹的示意图。两只导向辊用耐磨、不导电的聚四氟乙烯制成，有的表面还刻有螺旋导向槽并以相同的方向旋转。油管在它们的驱动下，匀速地在楔形电涡流探头下方做360°转动，并向前挪动。探头对油管表面进行逐点扫描，得到图4－14（a）所示的输出信号。当油管存在裂纹时，电涡流所走的路程大为增加，如图4－13（b）所示，所以电涡流突然减小，输出波形如图4－14（a）所示中的“尖峰”。该信号十分紊乱，用肉眼很难辨出缺陷性质。

该信号通过带通滤波器，滤去表面不平整、抖动等造成的输出异常后，得到如图4－14（b）所示中的两个尖峰信号。调节电压比较器的阈值电压，得到真正的缺陷信号。计算机还可以根据图4－14（a）的信号计算电涡流探头线圈的阻抗，得到图4－14（c）所示的 “8”字花瓣状阻抗图。根据长期积累的探伤经验，可以从该复杂的阻抗图中判断出裂纹的长短、深浅、走向等参数。图4－14（c）中的黑色边框为反视报警区。当 “8”字花瓣状图形超出报警区时即视为超标，产生报警信号。

图4－13 用电涡流探头检测高压输油管表面裂纹的示意图

（a）输油管表面检测；（b）输油管表面裂纹检测1，2—导向辊；3—楔形电涡流探头；4—裂纹；5—输油管；6—电涡流

图4－14 探伤输出信号

（a）原始信号；（b）带通滤波器后的信号；（c）阻抗图1—尖峰信号；2—摆动引起的伪信号；3—可忽略的小缺陷；4—裂纹信号；5—反视报警框；6—花瓣阻抗图

电涡流探伤仪在实际使用时会受到诸多因素的影响，如环境温度变化、表面硬度、机械转动不均匀、抖动等，用单个电涡流探头易受上述因素影响，严重时无法分辨缺陷和裂纹，因此必须采用差动电路。在楔形电涡流探头的尖端部位设置发射线圈，在其上方的左、右两侧分别设置一只接收线圈，它们的同名端相连，在没有裂纹信号时输出互相抵消。当裂纹进入左、右接收线圈下方时，由于相位上有先后差别，所以信号无法抵消，产生输出电压，这就是差动原理。温漂、抖动等干扰通常是同时作用于两只电涡流差动线圈，所以不会产生输出信号。如果计算机采用 “相关技术”，就能进一步提高分辨力。

上述系统的最大特点是非接触测量，不磨损探头，检测速度可达每秒几米。对机械系统稍做改造，还可以用于轴类和滚子类的缺陷检测。