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1．什么叫渦流（Eddy-current）？

當(dāng)金屬導(dǎo)體處在變化著的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于電磁感應(yīng)作用而在金屬導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的旋渦狀流動(dòng)電流。

2．什么叫阻抗（R resistance）－能量損耗（Energy lost）？

電流通過(guò)導(dǎo)體材料過(guò)程中，電荷在導(dǎo)體中移動(dòng)將克服一定的阻力，即電阻（R）。

導(dǎo)體材料的電阻使部分電能轉(zhuǎn)化為熱，損耗一定的能量。

激勵(lì)電流在線圈中流動(dòng)，或感應(yīng)電流在被測(cè)導(dǎo)體（工件）中流動(dòng)都要損耗能量，不同試件因?qū)щ娐省⒋艑?dǎo)率等影響因素各異，能量損耗的大小也不一樣。

3．什么叫電抗（X reactance）－能量存儲(chǔ)（Energy stored）？

當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體周圍形成磁場(chǎng)，部分電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)中的磁能，在一定條件下磁場(chǎng)的磁能可轉(zhuǎn)變成感應(yīng)電流。

渦流檢測(cè)中，除了自感現(xiàn)象以外，兩個(gè)相鄰的線圈間還有互感現(xiàn)象存在。

無(wú)論自感電流，抑或互感電流所形成的磁場(chǎng)，總要阻礙原電流增強(qiáng)或減弱，這就是感抗的作用。同理，電容器對(duì)電壓變化的阻礙作用稱為容抗，感抗和容抗統(tǒng)稱為電抗。一般地說(shuō)，磁性材料增強(qiáng)檢測(cè)線圈的電抗，非磁性材料削弱檢測(cè)線圈的電抗。

4．渦流檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)是什么？

渦流檢測(cè)是一種應(yīng)用較廣泛的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，是五大常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法之一，該檢測(cè)法具有如下技術(shù)特點(diǎn)：

①檢測(cè)速度快，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。由于渦流檢測(cè)的基本原理是電磁感應(yīng)，渦流檢測(cè)只適用于能產(chǎn)生渦流的導(dǎo)電材料。渦流檢測(cè)線圈激勵(lì)后所形成的電磁場(chǎng)實(shí)質(zhì)是一種電磁波，具有波動(dòng)性和粒子性，所以檢測(cè)時(shí)傳感器不需要接觸工件，也不必在線圈與試件之間填充耦合劑，因此檢測(cè)速度快，對(duì)管、棒材的探傷每分鐘可檢查幾十米；對(duì)絲、線材的探傷每分鐘可達(dá)幾百米，甚至上千米，因此，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)。

②表面、亞表面缺陷檢出靈敏度高。由于感生渦流滲入被檢試件的深度與試驗(yàn)頻率的平方根成反比，這個(gè)深度不大，因此，渦流檢測(cè)通常被認(rèn)為是一種檢測(cè)表面或近表面質(zhì)量的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。常用試驗(yàn)頻率的范圍為幾赫茲至幾兆赫茲（特殊的可高達(dá)上百兆）。

③能在高溫狀態(tài)下進(jìn)行檢測(cè)。由于高溫下的導(dǎo)電試件仍然具有導(dǎo)電性質(zhì)，渦流檢測(cè)不受材料溫度的影響，因此，可在該狀態(tài)下對(duì)導(dǎo)電體進(jìn)行檢測(cè)，如熱絲、熱線、熱管、熱板。尤其重要的是當(dāng)加熱到居里點(diǎn)以上，鋼材消除了磁導(dǎo)率的影響，可以象非磁性金屬那樣，用渦流法進(jìn)行探傷、材質(zhì)試驗(yàn)以及進(jìn)行板厚、管壁厚或復(fù)蓋膜層厚度的測(cè)量。

④多用途的檢測(cè)技術(shù)。對(duì)試件中渦流產(chǎn)生的影響因素主要有：金屬物體的電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率、試件的尺寸和形狀、線圈和試件間隙的大小、試件內(nèi)部的缺陷等。因此，渦流可以應(yīng)用于多個(gè)不同的領(lǐng)域，除探傷外，還能測(cè)量工件的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、晶粒尺寸、熱處理狀態(tài)和工件幾何尺寸，涂層（或鍍層）厚度。它適用于鐵磁性、非鐵磁性金屬或金屬工件的各種物理的、組織的冶金狀態(tài)檢測(cè)。

⑤多種干擾因素。渦流檢測(cè)能對(duì)試件性能的多種參數(shù)作出反應(yīng)，因此，是一種多用途的檢測(cè)方法。同時(shí)，由于檢測(cè)中對(duì)多種參數(shù)的敏感反應(yīng)，工件的無(wú)關(guān)參數(shù)將形成多種干擾信號(hào)，嚴(yán)重的干擾信號(hào)可影響對(duì)有效信號(hào)的辨認(rèn)，給檢測(cè)結(jié)果的判斷帶來(lái)困擾。這就要求在檢測(cè)時(shí)，應(yīng)采用各種有效措施來(lái)消除干擾因素的影響，確保檢測(cè)的可靠進(jìn)行。

⑥檢驗(yàn)結(jié)果可以實(shí)時(shí)顯示和通過(guò)磁帶機(jī)、光盤和軟硬磁盤記錄長(zhǎng)期保存，且可在必要時(shí)回放重現(xiàn)，并進(jìn)行分析。

5.簡(jiǎn)述渦流檢測(cè)儀器的基本結(jié)構(gòu)（即產(chǎn)生渦流的基本條件）。

根據(jù)電磁感應(yīng)的互感原理，只有兩個(gè)導(dǎo)體之間才能產(chǎn)生互感效應(yīng)。故產(chǎn)生渦流的基本條件是：能產(chǎn)生交變激勵(lì)電流及測(cè)量其變化的裝置，檢測(cè)線圈（探頭）和被檢工件（導(dǎo)體）。

通常受檢工件包括金屬管、棒、線材，成品或半成品的金屬零部件等。

6．簡(jiǎn)述渦流檢測(cè)原理――電阻抗的測(cè)量。

渦流檢測(cè)就是通過(guò)測(cè)量渦流傳感器的電阻抗（Z impedance）變化值實(shí)現(xiàn)的，電阻抗包括阻抗（R resistance）和電抗（Xreactance）。

7．什么是阻抗平面圖？

以阻抗R為橫坐標(biāo)，電抗X為縱坐標(biāo)形成直角坐標(biāo)系，通過(guò)渦流儀器測(cè)定檢測(cè)線圈的電阻抗變化量，可在上述坐標(biāo)系標(biāo)記一個(gè)點(diǎn)P。

P點(diǎn)是一矢量點(diǎn)，具有一定的幅度（amplitude）和相位（phase），電阻抗變化在阻抗平面圖上的表現(xiàn)：由于各種因素造成渦流信號(hào)分量——阻抗R或電抗X值的變化，阻抗平面圖上的渦流檢測(cè)信號(hào)矢量點(diǎn)p將隨之發(fā)生位移，P點(diǎn)位移后渦流信號(hào)的幅（Z amplitude/distance）和相位（θ,phase/direction）也隨之發(fā)生改變。P點(diǎn)變動(dòng)的軌跡圖即阻抗平面圖。

8．影響渦流信號(hào)矢量點(diǎn)P移動(dòng)的因素有哪些？

由于各種因素的作用，如試樣的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、外形尺寸等等，將引起渦流矢量點(diǎn)P在阻抗平面圖上位移，P點(diǎn)的移動(dòng)形成各種各樣的軌跡，稱為阻抗平面圖。

通過(guò)分析渦流儀檢出阻抗平面圖，可以判斷試樣的一些特性。

9．什么是電導(dǎo)率（σ）？用于描述電流通過(guò)導(dǎo)體難易程度的量值，同一導(dǎo)體的電導(dǎo)率與其電阻成反比。當(dāng)被測(cè)物體（簡(jiǎn)稱試件）的電導(dǎo)率σ變化時(shí)，渦流的流動(dòng)將出現(xiàn)相應(yīng)的改變，阻抗圖上渦流信號(hào)矢量點(diǎn)P也將移動(dòng)。

10．如何測(cè)定試件的電導(dǎo)率？

因?yàn)殡妼?dǎo)率σ的變化會(huì)引起渦流Ie發(fā)生變化，所有可以運(yùn)用Ie與σ之間的內(nèi)在聯(lián)系，根據(jù)不同的Ie值來(lái)推測(cè)σ的值，也就是說(shuō)我們可以運(yùn)用渦流技術(shù)來(lái)測(cè)量不同金屬材料的電導(dǎo)率。

只要我們能將不同電導(dǎo)率的金屬材料產(chǎn)生的渦流值做一個(gè)對(duì)應(yīng)曲線（或稱為標(biāo)定曲線），便可很容易地測(cè)出任何一種未知金屬材料的導(dǎo)電率σ。這就是渦流技術(shù)運(yùn)用于電導(dǎo)率測(cè)量的原理。

11．影響電導(dǎo)率的因素有哪些？

①雜質(zhì)含量：雜質(zhì)影響材料中原子的排列，引起電阻率增大。②溫度：在一定范圍內(nèi)，材料的電阻隨溫度的變化而變化。③冷熱加工：材料的冷熱加工，可能產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而使材料的阻抗改變。④合金成分：對(duì)于固溶合金，電阻率隨著合金成分的增加而增加。⑤應(yīng)力：在彈性范圍內(nèi)，單向拉伸或扭轉(zhuǎn)會(huì)提高導(dǎo)體的電阻率。

12.簡(jiǎn)述渦流檢測(cè)試件形變、厚度的原理？

同樣電導(dǎo)率的試件，由于幾何形狀的變化，如厚薄不一，出現(xiàn)凹坑，或者檢測(cè)線圈位于試件的邊緣處等，原來(lái)渦流場(chǎng)將受到影響而發(fā)生畸變，這樣便產(chǎn)生渦流信號(hào)矢量點(diǎn)的變化。

根據(jù)幾何形狀不同會(huì)引起渦流信號(hào)變化的原理，可將渦流儀應(yīng)用于測(cè)厚等，在蒸發(fā)器傳熱管道渦流檢查中發(fā)明了“蒸發(fā)器脹管區(qū)輪廓曲線軟件”（Profilometaruy Software）。

13．什么叫邊緣（端頭、端尾）效應(yīng)？

當(dāng)檢測(cè)線圈移動(dòng)到板狀試件的邊緣、凹坑、或減薄處時(shí)，渦流場(chǎng)便發(fā)生畸變，這種現(xiàn)象在渦流檢測(cè)技術(shù)中稱之為“邊緣效應(yīng)”。若被測(cè)物體是棒狀、絲狀或線狀以及管狀，這種現(xiàn)象便稱之為“端頭效應(yīng)”或“端尾效應(yīng)”。

渦流的畸變可反映于阻抗平面圖中，下圖為電導(dǎo)率相同而厚度不同的試樣經(jīng)渦流檢測(cè)顯示的阻抗平面圖。

14.簡(jiǎn)述“提離效應(yīng)”和運(yùn)用渦流測(cè)量金屬表面的非金屬涂層（如油漆厚度）厚度的原理。

當(dāng)檢測(cè)線圈與被測(cè)試件之間的相對(duì)位置發(fā)生變化時(shí)，檢測(cè)線圈在試件上產(chǎn)生的渦流密度就會(huì)改變。檢測(cè)線圈與試樣的相對(duì)距離逐步增加，渦流密度逐漸減小，渦流信號(hào)矢量點(diǎn)P可在阻抗平面圖中出現(xiàn)移動(dòng)，形成變化的軌跡。

這種現(xiàn)象稱之為“提離效應(yīng)”（lift offeffective）。

運(yùn)用該原理可測(cè)量金屬表面的非金屬涂層（如油漆厚度）的厚度，或低電導(dǎo)率試樣上高電導(dǎo)率覆蓋層的厚度。當(dāng)檢測(cè)線圈遠(yuǎn)離（假設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)）試樣時(shí)，試樣中便沒(méi)有渦流形成。

探頭從中等電導(dǎo)率的試樣提離（lift-off），在試樣與探頭間形成不同間隙（probe Spacing）時(shí)，阻抗平面圖隨之出現(xiàn)相應(yīng)的變化；以上情況可看作在檢測(cè)具有中等電導(dǎo)率試件時(shí)，試件上覆蓋著不同厚度的低導(dǎo)電層（或非導(dǎo)電層）物質(zhì)。

15．什么是磁導(dǎo)率（μ）、實(shí)際磁導(dǎo)率、相對(duì)磁導(dǎo)率？

不同物質(zhì)在相同磁場(chǎng)H中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B值是不一樣的。為了反映這種變化，引入磁導(dǎo)率的概念。

磁導(dǎo)率又叫磁導(dǎo)系數(shù)，它表示了材料磁化的難易程度，用符號(hào)μ表示。磁導(dǎo)率是物質(zhì)磁化時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值，反映了物質(zhì)被磁化的能力。μ＝B/H

假如試樣的電導(dǎo)率σ不變，而其磁導(dǎo)率μ發(fā)生變化，磁導(dǎo)率的改變同樣影響試樣中渦流的流動(dòng)狀況，使阻抗平面圖中渦流信號(hào)矢量點(diǎn)P發(fā)生移動(dòng)。

磁導(dǎo)率μ通常可分為實(shí)際磁導(dǎo)率（μ）、相對(duì)磁導(dǎo)率（μr通常為一個(gè)常數(shù)）和真空磁導(dǎo)率（μ0）。

三者的關(guān)系為：μ=μ0μr。

16.鐵磁性材料渦流探傷時(shí)，為什么必須應(yīng)用磁飽和技術(shù)？

鐵磁性材料檢測(cè)時(shí)，其磁導(dǎo)率隨著激勵(lì)電流形成的外加交變磁場(chǎng)H的變化而變化，使阻抗平面圖上渦流信號(hào)矢量點(diǎn)P變化不定，嚴(yán)重干擾渦流儀對(duì)鐵磁性材料的探傷等。

所以對(duì)鐵磁性材料的渦流探傷一般都要應(yīng)用磁飽和技術(shù)，即增設(shè)一個(gè)磁飽和線圈。