銅管渦流檢測的應用特點

渦流檢測的原理就是運用電磁感應原理，將正弦波電流激勵探頭線圈，當探頭接近金屬表面時，線圈周圍的交變磁場在金屬表面產生感應電流。對于平板金屬，感應電流的流向是以線圈同心的圓形，形似旋渦，稱為渦流。同時渦流也產生相同頻率的磁場，其方向與線圈磁場方向相反。
   渦流通道的損耗電阻，以及渦流產生的反磁通，又反射到探頭線圈，改變了線圈的電流大小及相位，即改變了線圈的阻抗。因此，探頭在金屬表面移動，遇到缺陷或材質、尺寸等變化時，使得渦流磁場對線圈的反作用不同，引起線圈阻抗變化，通過渦流檢測儀器測量出這種變化量就能鑒別金屬表面有無缺陷或其它物理性質變化。

渦流檢測技術廣泛應用于導電材料的質量評價,具有非接觸、環境適應性強、線性范圍大、靈敏度高、能測量多種參數等優點,近年來獲得了迅速發展。本文采用蘇州龍駿無損檢測設備有限公司的渦流探傷儀在某銅管生產企業進行試驗，并結合各種媒體的報道驗證了銅管渦流檢測的以下應用特點。并且本文主要是針對蘇州龍駿無損檢測設備有限公司生產的穿過式精密渦流探頭。

探傷方法及裝置

穿過式的探傷裝置包括：渦流探頭，渦流探傷儀，打標裝置，報警。

銅和銅合金管的生產速度較高，特別適合于穿過式方法的渦流檢查。除了可做成品階段的探傷外，因為生產過程中管的尺寸變化、材質溫度變化等對探傷的影響都很小，所以也很容易在中間品階段進行探傷檢查。中間品階段的探傷一般是放在熱處理之后定尺切斷之前進行。銅及銅合金的穿過式探傷一般使用自比式線圈，這種線圈對沿管線方向分布的長條狀缺陷的檢出靈敏度較低。

（2）對比試樣

銅及銅合金管渦流探傷使用的標準樣管的人工缺陷通常采用國家所規定的標準。穿過式探傷使用的人工缺陷大都是通孔或半通孔。

對于一般的穿過式渦流探傷，需要確定的檢測參數有探傷速度、填充系數、探傷頻率、放大器增益、檢波相位、濾波頻帶、報警電平等。對于銅及銅合金管的渦流探傷，由于它們的材質特性和較高的探傷速度，所以在上述諸條件中，探傷頻率和填充系數的選定尤為重要。

①探傷頻率的選擇

    探傷頻率與檢出缺陷靈敏度關系較大，在選擇探傷頻率的時候，除了要考慮所需檢出缺陷的位置（內壁或外壁）、形狀和大小，還要兼顧考慮檢測線圈的長度、探傷速度等因素。

    經驗告訴我們，對于銅和銅合金管的探傷，在采用穿過式線圈時，探傷頻率一般選擇在1~100kHz范圍。

在使用穿過式方法進行探傷時，對于不同直徑和壁厚的銅和銅合金管，探傷頻率的選擇亦不一樣。一般來說，管徑越大，壁厚越厚，使用的頻率越低，反之則越高。注：以上介紹的直徑、壁厚與頻率關系適用于在線探傷，而對役探傷的探傷頻率則要高幾倍才有較好的相位分離角。

  ②填充系數的選擇

一般來說，填充系數η越大，探傷靈敏度越高，但擦傷管子表面的可能性也越大。故*填充系數η的選擇，要綜合考慮探傷靈敏度、探傷速度、管子的直徑大小和管子的彎曲度等各種因素。對于銅和銅合金管，由于探傷速度較高，一般標準中規定η達到60％就夠了。

 （3）影響因素

通常影響渦流探傷結果的因素很多，材質變化、工件和檢測線圈的尺寸、缺陷的形狀及所處位置、探傷條件等等，都影響著對探傷結果的正確評價。在銅及銅合金管的渦流探傷中，大多以穿過式線圈方法為主，現就各種影響因素簡述如下：

①缺陷：包括缺陷的深度、長度和寬度、缺陷所處的位置（內表面、外表面）、缺陷的種類（孔、槽）等。

②材質：銅及銅合金管的材質對渦流探傷的影響主要體現在電導率方面，同一合金成分的材質中，偏析、殘留應力等都會引起電導率的差異。

③管的尺寸和填充系數：管徑變化直接影響填充率的大小。

④管壁厚度：銅管壁厚變化時引起的噪聲信號。

⑤管與檢測線圈相對位置：當銅管在穿過式線圈內部通過時難免有振動發生，這種振動會使管子與線圈之間的相對位置發生變化。

⑥速度波動：銅及銅合金管的渦流探傷一般以100m/min或更高的速度進行，據我們了解國內銅管生產廠家的復繞機生產速度可達到500m/min。在如此高的速度下，當管子運動速度發生變化時如果探傷儀不能及時處理速度與數據的匹配會嚴重影響缺陷的檢測。國內的探傷儀基本上探傷速度都在100m/min以下，而且不能保證實時處理，只能用于離線探傷，只有蘇州龍駿無損檢測設備有限公司生產的LJET-101型渦流探傷儀采用應用于航空航天領域的程序專門設計研發的渦流探傷儀，實時處理探傷速度和數據，理論探傷速度zui高可達7200m/min，徹底解決了高速在線探傷的速度匹配問題，在生產現場500m/min的探傷速度下的信號完全穩定運行。

    銅管的渦流檢測具有以上應用特點，所以必須選用先進的LJET-101型渦流探傷儀才能保證充分保證探傷效果。