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1、高級(jí)無損檢測(cè)技術(shù)資格人員 高級(jí)無損檢測(cè)技術(shù)資格人員-渦流檢測(cè)考題匯編 渦流檢測(cè)考題匯編問答題1.何謂提離效應(yīng)？答：如果我們將點(diǎn)式探頭放在試件表面，就會(huì)得到一個(gè)較大的信號(hào)指 示，而當(dāng)探頭慢慢離開試件時(shí)，隨著距離的增加，指示值將會(huì)逐漸減小，這一現(xiàn)象就稱為 提離效應(yīng)。2.什么叫交流電流的趨膚效應(yīng)？試寫出交流電流密度衰減律表達(dá)式？ 答：當(dāng)直流電流通過一園柱體時(shí)，橫截面上的電流密度均相同；而交流電通過園柱體時(shí)， 橫截面各處的電流密度就不一樣了，表

2、面電流密度大，到園柱體中心越小，這種現(xiàn)象稱為 趨膚效應(yīng)。金屬導(dǎo)體中通以交變電流，交變電流的密度在導(dǎo)體截面上的分布是以指數(shù)規(guī)律 從表面向內(nèi)部衰減的，其衰減律表達(dá)式如下：Jx=Joе-αx 式中：x--從表面算起的深度； Jx--導(dǎo)體中深度為 x 處的電流密度；Jo--導(dǎo)體表面的電流密度；α--衰減系數(shù)；=（πfuμ σ）1/2，f 是頻率，μ是磁導(dǎo)率，σ是電導(dǎo)率。上式說明，交變電流密度在導(dǎo)體橫截面上的 衰減與交變電流的頻率、導(dǎo)體的磁導(dǎo)率、

3、電導(dǎo)率等諸因素有關(guān)。3.什么叫邊緣和末端效應(yīng)？如何減少邊緣和末端效應(yīng)？答：線圈上的磁場(chǎng)方向是向各個(gè)方 向伸展的。當(dāng)線圈達(dá)到被測(cè)試件邊緣時(shí)，由于邊緣信號(hào)的作用，渦流發(fā)生變化，這就叫做 邊緣效應(yīng)。當(dāng)檢測(cè)線圈接近試件的始末兩端時(shí)，常稱作末端效應(yīng)。在檢測(cè)線圈上加磁屏蔽 或減小檢測(cè)線圈使邊緣效應(yīng)減少。減少末端效應(yīng)的辦法是線圈屏蔽或減少線圈的長(zhǎng)度。4.什么叫巴克豪森效應(yīng)？答：如一個(gè)鐵磁棒在一個(gè)線圈子里，當(dāng)線圈電流增加時(shí)，線圈磁 場(chǎng)增大，此時(shí)鐵中的磁

4、力線開始會(huì)猛增，然后趨向磁飽和，這種現(xiàn)象稱為巴克豪森效應(yīng)。5.什么叫電導(dǎo)率？答：電子理論中，負(fù)電子按軌道圍繞正電荷，電子容易飛離軌道的材料 被稱為導(dǎo)體。導(dǎo)體中的電子被外界電力所吸引。電子在導(dǎo)體中運(yùn)動(dòng)的容易程度稱為電導(dǎo)。 電導(dǎo)的單位是姆歐。姆歐是歐姆的倒數(shù)，或表示為：電導(dǎo) G=1/R；這里，G=電導(dǎo) S（1/ Ω）；R=電阻，Ω，在渦流檢測(cè)中，電導(dǎo)率不用絕對(duì)值而是用相對(duì)值。6.什么叫磁疇？答：鐵磁性材料在較小的磁場(chǎng)的作用下，很容易磁化到飽

5、合。其原因是材 料內(nèi)有磁疇存在，鐵磁性材料在沒有外磁場(chǎng)作用時(shí)，原子磁矩已在一個(gè)個(gè)小的區(qū)域內(nèi)按某 一方向平行排列，每一個(gè)區(qū)域都達(dá)到了磁化飽合的程度。這種小區(qū)稱為磁疇。7.何謂填充系數(shù)？答：用來描述被測(cè)試件與環(huán)繞它或插入其中的線圈之間距離程度。填充 系數(shù)的近似值是試件橫截面積比上線圈內(nèi)徑橫截面積來表示的。表達(dá)式為（d/D）2 是試件 填入次級(jí)線圈的填充系數(shù)。這就是填充系數(shù)η。η=（d/D）2 D--線圈內(nèi)直徑，mm；d--試 件直徑，m

6、m。8.什么叫信噪比？干擾信號(hào)源都有哪些？答：信噪比系指有用信號(hào)與干擾信號(hào)的比率，叫 信噪比。干擾信號(hào)一般來源于試件表面的粗糙、幾何形狀、不同材料等。還有被測(cè)試件鄰 近的旋轉(zhuǎn)機(jī)器、電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)器等。由于振動(dòng)的傳播使線圈和試件抖動(dòng)將會(huì)增加系統(tǒng)干擾 信號(hào)，換言之，任何影響測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試能力的信號(hào)都叫做干擾信號(hào)。用渦流檢測(cè)方法檢測(cè) 試件時(shí)，通常信噪比要求大于 3∶1，這就是說，有用信號(hào)要比干擾信號(hào)大三倍。9.什么叫磁導(dǎo)率？它的表達(dá)式如何？答：試

7、件的磁性可用磁導(dǎo)率μ來描述。磁導(dǎo)率亦稱 “導(dǎo)磁系數(shù)”是描述磁性材料導(dǎo)磁能力的物理量，它的表達(dá)式為μ=В/Н 式中：μ--磁 導(dǎo)率；В--磁感應(yīng)強(qiáng)度；Н--磁場(chǎng)強(qiáng)度，當(dāng)空氣的磁導(dǎo)率為 1 時(shí)，相對(duì)磁導(dǎo)率μr 的基本表 示為：μ=以金屬為芯所產(chǎn)生的磁線密度/以空氣為芯所產(chǎn)生的磁力線密度=В/Вo10.國(guó)際退火銅標(biāo)準(zhǔn)是如何確定的？電阻率與電導(dǎo)率是如何換算的？ 答：國(guó)際電化組織于 1913 年為了區(qū)分材料的方便方法，該組織標(biāo)定工業(yè)高純銅 1

8、m 長(zhǎng)， 1mm2 截面積，電阻為 1.72Ω，20℃溫度，其電導(dǎo)率為 100%。電導(dǎo)率符號(hào)為σ，單位%IACS 或國(guó)際退火銅標(biāo)準(zhǔn)的百分?jǐn)?shù)。在渦流檢測(cè)中，電導(dǎo)率不用絕對(duì)值而是用相對(duì)值。因?yàn)楦鞣N 金屬合金的相對(duì)電導(dǎo)率有很大差別，如一個(gè)良導(dǎo)體電阻就低，電阻率和電導(dǎo)率成倒數(shù)關(guān) 系，但電導(dǎo)率和電阻率單位不同，概念也不同，因此不能直接核算。為了把電阻率單位μ Ω·cm 轉(zhuǎn)換成百分比，可用下式換算： σ被測(cè)/σ標(biāo)測(cè)×100%=ρ

9、標(biāo)測(cè)/ρ被測(cè)×100%，式中σ--電導(dǎo)率 m/Ω·mm2，ρ--電阻率 Ω·mm2/m。表面缺陷，有較高的檢出靈敏度；（2）不需要耦合劑，可對(duì)管、棒、線、內(nèi)孔等實(shí)現(xiàn)高速 高效探傷。（3）能在高溫下進(jìn)行管、棒、線材的探傷；對(duì)矩形、三角形、帶形的異形薄壁 管進(jìn)行探傷。（4）能測(cè)量金屬?gòu)?fù)蓋層或金屬材料上非金屬涂層的厚度。17.簡(jiǎn)述渦流檢測(cè)時(shí)，有哪些主要因素會(huì)影響線圈阻抗？答：渦流檢測(cè)時(shí)，影響試驗(yàn)線圈阻 抗的主要因

10、素可從如下特性函數(shù)中表現(xiàn)出來：1－η＋μrμeff 式中：η--填充系數(shù)；μr--相對(duì)磁導(dǎo)率；μeff--有效磁導(dǎo)率。即影響試驗(yàn)線圈阻抗的主要因素有：電導(dǎo)率、磁導(dǎo) 率、試件的形狀尺寸、缺陷及試驗(yàn)頻率等。電導(dǎo)率：如果電導(dǎo)率σ變，則特征頻率ｆg 變 [ｆg=1/(2πμσα2)，α是試件半徑]，貝塞爾函數(shù)的變量變，有效磁導(dǎo)率變，試驗(yàn)線圈阻 抗變。電導(dǎo)率的變化，在阻抗圖中影響阻抗值在曲線上的位置。磁導(dǎo)率：非磁性材料，因 為μr 近似為 1

11、，所以對(duì)阻抗無影響；磁性材料，因?yàn)棣蘲 遠(yuǎn)大于 1，所以直接影響有效磁導(dǎo) 率值、特征函數(shù)值和阻抗值。磁性材料試件的阻抗隨相對(duì)磁導(dǎo)率μr 值的增大而增大。試件 幾何尺寸：試件幾何尺寸通常以直徑（或半徑）描述。試件直徑的變化，不僅影響有效磁 導(dǎo)率（分析參見電導(dǎo)率分析），而且影響填充系數(shù)。因此，試件幾何尺寸對(duì)試驗(yàn)線圈阻抗 的影響是雙重的。缺陷：缺陷對(duì)試驗(yàn)線圈阻抗的影響可以看作是電導(dǎo)率、幾何尺寸兩個(gè)參 數(shù)影響的綜合結(jié)果。由于試件中裂紋位置、深度

12、和形狀的綜合影響結(jié)果，使缺陷對(duì)試驗(yàn)線 圈阻抗的影響無法進(jìn)行理論計(jì)算，通常是借助于模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)頻率：試驗(yàn)頻率對(duì)試 驗(yàn)線圈阻抗的影響表現(xiàn)在頻率比ｆ／ｆg 上，由于有效磁導(dǎo)率是以頻率比ｆ／ｆg 為參變量 的，隨著試驗(yàn)頻率的不同，試驗(yàn)線圈在曲線上的位置發(fā)生改變。18.簡(jiǎn)述渦流檢測(cè)報(bào)告應(yīng)包括的主要內(nèi)容。答：渦流檢測(cè)報(bào)告應(yīng)包括的主要內(nèi)容：A．試驗(yàn) 日期 B．試驗(yàn)名稱 C．試件名稱、數(shù)量及簡(jiǎn)單示意圖 D．試驗(yàn)裝置 E．試驗(yàn)線圈

13、F．試驗(yàn)條件（頻率、靈敏度、相位、濾波抑制、磁飽和電流等） G．標(biāo)準(zhǔn)試件和判廢標(biāo) 準(zhǔn) H．試驗(yàn)結(jié)果及缺陷簡(jiǎn)單示意圖 I．試驗(yàn)人員姓名及技術(shù)資格。19.以通有交變電流的圓筒形線圈中放有長(zhǎng)導(dǎo)電圓柱 體試件為例，簡(jiǎn)述福斯特模型的基本內(nèi)容。說明什么 叫有效磁導(dǎo)率？并寫出其數(shù)學(xué)表達(dá)式 答：通有交變電流的園筒形線圈中放有長(zhǎng)導(dǎo)電園柱體 試件時(shí)，試件內(nèi)總的磁場(chǎng)強(qiáng)度 H 在橫截面上的分布是 不均勻的，它從表面值 Ho 沿著半徑向中心按逐步減 弱

14、的規(guī)律變化。如圖（A）所示。福斯特模型的基本 內(nèi)容有三項(xiàng)：①圓柱體的整個(gè)截面上有一個(gè)恒定不變 的磁場(chǎng)強(qiáng)度 Ho；②磁導(dǎo)率在截面上沿半徑方向變 化；③并使上述情況下所產(chǎn)生的磁通等于園柱體真實(shí) 情況下的磁通。即福斯特模型是由一個(gè)恒定的磁場(chǎng)強(qiáng) 度 Ho 和變化的磁導(dǎo)率取代事實(shí)上變化的磁場(chǎng)強(qiáng)度 H 和恒定的磁導(dǎo)率。福斯特模型中變化的磁導(dǎo)率稱為有 效磁導(dǎo)率，數(shù)學(xué)表示式如下：μeff=[2μrJ1(- jKr)1/2]/[(-j)1/2 KrJo(