铜管涡流检测的应用特点

涡流检测的原理就是运用电磁感应原理，将正弦波电流激励探头线圈，当探头接近金属表面时，线圈周围的交变磁场在金属表面产生感应电流。对于平板金属，感应电流的流向是以线圈同心的圆形，形似旋涡，称为涡流。同时涡流也产生相同频率的磁场，其方向与线圈磁场方向相反。
   涡流通道的损耗电阻，以及涡流产生的反磁通，又反射到探头线圈，改变了线圈的电流大小及相位，即改变了线圈的阻抗。因此，探头在金属表面移动，遇到缺陷或材质、尺寸等变化时，使得涡流磁场对线圈的反作用不同，引起线圈阻抗变化，通过涡流检测仪器测量出这种变化量就能鉴别金属表面有无缺陷或其它物理性质变化。

涡流检测技术广泛应用于导电材料的质量评价,具有非接触、环境适应性强、线性范围大、灵敏度高、能测量多种参数等优点,近年来获得了迅速发展。本文采用苏州龙骏无损检测设备有限公司的涡流探伤仪在某铜管生产企业进行试验，并结合各种媒体的报道验证了铜管涡流检测的以下应用特点。并且本文主要是针对苏州龙骏无损检测设备有限公司生产的穿过式精密涡流探头。

探伤方法及装置

穿过式的探伤装置包括：涡流探头，涡流探伤仪，打标装置，报警。

铜和铜合金管的生产速度较高，特别适合于穿过式方法的涡流检查。除了可做成品阶段的探伤外，因为生产过程中管的尺寸变化、材质温度变化等对探伤的影响都很小，所以也很容易在中间品阶段进行探伤检查。中间品阶段的探伤一般是放在热处理之后定尺切断之前进行。铜及铜合金的穿过式探伤一般使用自比式线圈，这种线圈对沿管线方向分布的长条状缺陷的检出灵敏度较低。

（2）对比试样

铜及铜合金管涡流探伤使用的标准样管的人工缺陷通常采用国家所规定的标准。穿过式探伤使用的人工缺陷大都是通孔或半通孔。

对于一般的穿过式涡流探伤，需要确定的检测参数有探伤速度、填充系数、探伤频率、放大器增益、检波相位、滤波频带、报警电平等。对于铜及铜合金管的涡流探伤，由于它们的材质特性和较高的探伤速度，所以在上述诸条件中，探伤频率和填充系数的选定尤为重要。

①探伤频率的选择

    探伤频率与检出缺陷灵敏度关系较大，在选择探伤频率的时候，除了要考虑所需检出缺陷的位置（内壁或外壁）、形状和大小，还要兼顾考虑检测线圈的长度、探伤速度等因素。

    经验告诉我们，对于铜和铜合金管的探伤，在采用穿过式线圈时，探伤频率一般选择在1~100kHz范围。

在使用穿过式方法进行探伤时，对于不同直径和壁厚的铜和铜合金管，探伤频率的选择亦不一样。一般来说，管径越大，壁厚越厚，使用的频率越低，反之则越高。注：以上介绍的直径、壁厚与频率关系适用于在线探伤，而对役探伤的探伤频率则要高几倍才有较好的相位分离角。

  ②填充系数的选择

一般来说，填充系数η越大，探伤灵敏度越高，但擦伤管子表面的可能性也越大。故*填充系数η的选择，要综合考虑探伤灵敏度、探伤速度、管子的直径大小和管子的弯曲度等各种因素。对于铜和铜合金管，由于探伤速度较高，一般标准中规定η达到60％就够了。

 （3）影响因素

通常影响涡流探伤结果的因素很多，材质变化、工件和检测线圈的尺寸、缺陷的形状及所处位置、探伤条件等等，都影响着对探伤结果的正确评价。在铜及铜合金管的涡流探伤中，大多以穿过式线圈方法为主，现就各种影响因素简述如下：

①缺陷：包括缺陷的深度、长度和宽度、缺陷所处的位置（内表面、外表面）、缺陷的种类（孔、槽）等。

②材质：铜及铜合金管的材质对涡流探伤的影响主要体现在电导率方面，同一合金成分的材质中，偏析、残留应力等都会引起电导率的差异。

③管的尺寸和填充系数：管径变化直接影响填充率的大小。

④管壁厚度：铜管壁厚变化时引起的噪声信号。

⑤管与检测线圈相对位置：当铜管在穿过式线圈内部通过时难免有振动发生，这种振动会使管子与线圈之间的相对位置发生变化。

⑥速度波动：铜及铜合金管的涡流探伤一般以100m/min或更高的速度进行，据我们了解国内铜管生产厂家的复绕机生产速度可达到500m/min。在如此高的速度下，当管子运动速度发生变化时如果探伤仪不能及时处理速度与数据的匹配会严重影响缺陷的检测。国内的探伤仪基本上探伤速度都在100m/min以下，而且不能保证实时处理，只能用于离线探伤，只有苏州龙骏无损检测设备有限公司生产的LJET-101型涡流探伤仪采用应用于航空航天领域的程序专门设计研发的涡流探伤仪，实时处理探伤速度和数据，理论探伤速度zui高可达7200m/min，彻底解决了高速在线探伤的速度匹配问题，在生产现场500m/min的探伤速度下的信号完全稳定运行。

    铜管的涡流检测具有以上应用特点，所以必须选用先进的LJET-101型涡流探伤仪才能保证充分保证探伤效果。