渦流探傷儀是一種利用渦流原理檢測金屬表面缺陷的儀器，渦流探傷以交流電磁線圈在金屬構件表面感應產(chǎn)生渦流的無損探傷技術。它適用于導電材料，包括鐵磁性和非鐵磁性金 屬材料構件的缺陷檢測。由于渦流探傷，在檢測時不要求線圈與構件緊密接觸，也不用在線圈與構件間充滿藕合劑，容易實現(xiàn)檢驗自動化。蘇州龍駿無損檢測設備有限公司設計的LJET系列渦流檢測儀以其的性能廣泛應用在棒材、管材領域，本文介紹的是LJET系列渦流探傷儀檢測銅管表面缺陷能力的內(nèi)容。

1探傷原理介紹

    渦流探傷原理是用激勵線圈使導電構件內(nèi)產(chǎn)生渦電流，借助探測線圈測定渦電流的變化量，從而獲得構件缺陷的有關信息。按檢測線圈的形狀不同，可分為穿過式和旋轉式渦流探傷儀。

1.1穿過式探傷儀檢測原理如圖1所示：

圖1穿過式探傷儀原理示意圖

L1為激勵線圈，采用高頻振蕩電流，產(chǎn)生振蕩磁場，振蕩磁場使金屬試樣產(chǎn)生渦流。渦流的作用是產(chǎn)生反磁場，使L2產(chǎn)生電流，L2是由正向繞阻和反向繞阻組成的線圈，如果材料比較均勻，正反繞阻產(chǎn)生的電流互相抵消。如果材料上有缺陷，先檢測到的繞阻與其反繞阻就存在電勢差，在L2上，就會有電壓顯示。如果材料上有一縱向長缺陷，缺陷的變化均勻，大小一致，那么，L2繞阻上電勢差就會較小或沒有電勢差，所以難以檢測到縱向長缺陷。穿過式線圈只能夠檢測到裂紋、夾渣、氣孔、凹坑、碰扁等點狀缺陷或橫向缺陷，能夠較好控制產(chǎn)品的泄漏，代替水壓試驗檢漏。但對于縱向長缺陷則難以發(fā)現(xiàn)，所以在用戶使用中有可能出現(xiàn)擴口裂、脹管裂等現(xiàn)象。

1.2 旋轉式檢測原理如圖2所示：

圖2旋轉式探傷儀原理示意圖

如圖所示，L1為激勵線圈，L2為測量線圈。旋轉頭的點式探頭，制作成一個點狀，圍繞材料做高速旋轉，其測量線圈的制作原理與穿過式一樣，也是自比差動式線圈。當探頭在高速旋轉時，兩個測量線圈的位置一前一后。當材料上有缺陷時，前面的線圈首先檢測到缺陷，線圈L2就有電勢差，能清晰的檢測到缺陷。如上圖所示。但是目前旋轉頭的轉速zui高只有18000轉/分，安裝雙通道的探傷儀，探頭軌道寬度為5mm，兩個探頭的寬度10mm，所以要達到100%探傷材料的運行速度zui高不能超過180m/min。但是目前大多數(shù)公司現(xiàn)有的精整機的運行速度為350m/min~400 m/min，沒有一臺機器的速度小于300 m/min。所以旋轉頭在高速運行探傷時，探頭掃描的覆蓋率只有43%左右，對長度低于10 mm的缺陷，會產(chǎn)生明顯的漏檢。另外一個因素是旋轉頭的檢測靈敏度如果提的太高，會檢測出較多的不影響使用缺陷，引起傷點過多使產(chǎn)品報廢。為防止發(fā)現(xiàn)缺陷的數(shù)量太多，增加了一個短缺陷抑制功能，不達到一定長度的缺陷不產(chǎn)生報警。所以單獨的旋轉頭探傷方法只能控制一定長度以上的長條形缺陷，對于橫向缺陷和短缺陷不能檢測出來。為了克服旋轉式探傷的缺點和穿過式探傷方法的不足，大多數(shù)公司引進了穿過式+旋轉式渦流探傷方法。

2目前實際檢測能力

在實際生產(chǎn)中，經(jīng)過取樣缺陷統(tǒng)計分析表明蘇州龍駿LJET探傷儀穿過式通道對夾雜、小坑、扁管有比較高的檢測靈敏度，檢測效果很好。

旋轉式通道對具有一定寬度和一定深度的鋸齒傷也有較好的檢測效果。表1是在實際生產(chǎn)中我們對鋸齒傷進行的金相分析，從該表中可以看出，檢測鋸齒傷不能單一的來看鋸齒傷的深度，同時還要有一定

表1樣品金相分析

的寬度。否則，即使是有的深度高達0.08MM，但寬度只有0.05MM,結果探傷儀檢測曲線仍然是無明顯信號；而有的深度只有0.04MM，但是寬度達到0.25MM，旋轉頭仍能有效的檢測出來。從目前的探傷靈敏度和對探傷儀的了解來看，深度0.06MM以上，同時寬度0.2MM以上的鋸齒傷我們比較有把握探出來，在這個數(shù)值以下的，大部分有缺陷信號顯示，只有少部分無明顯信號。

3目前檢測的難點

現(xiàn)在所使用的旋轉校準人工傷，也可稱作標準樣管，一般用微型鋸制作，現(xiàn)在精度高的用電火花刻傷機制作?，F(xiàn)場我們用的校準人工傷是20mm（長）*0.1mm（寬）*0.06mm（深）的刻槽，對于我們的校準人工傷，探傷儀有足夠的靈敏度余量，但是在實際生產(chǎn)過程中我們發(fā)現(xiàn)部分線性鋸齒傷，探傷儀沒有探測出來的情況，即使是有的鋸齒傷深度達到或者超過了標準樣管。這是為什么呢？

圖3標準樣管和鋸齒傷橫截面

圖3是標準樣管和線性鋸齒傷橫截面示意圖，標準樣管是模擬的橫向裂紋、劃傷等自然缺陷，探傷儀對這樣的缺陷靈敏度比較高，這是因為銅管表面感應的渦流畸變量較大，反應到測量線圈上表現(xiàn)的缺陷信號幅度比較大，因此這樣的缺陷比較容易探測出來。而鋸齒傷的形成有一點特殊，在成型加工前，它的形狀和標準樣管的缺陷有點類似，從原理上講，這樣的缺陷探傷儀也有足夠的靈敏度和信噪比把它探測出來。但不幸的是，經(jīng)過成型旋壓后，原來的缺陷空隙被碾平，這樣感應的渦流畸變量就大大減弱了，相應的缺陷信號就比較弱，若本身的缺陷深度和寬度又比較小，那么從測量線圈檢測的信號就十分弱，甚至淹沒在噪聲信號之中，很難提取出來，造成探傷儀漏檢。所以對比較細小的鋸齒傷，對旋轉探傷仍然是一種挑戰(zhàn)！

4解決方案

    對于目前出現(xiàn)漏檢的鋸齒傷，我們分兩種考慮，*種情況是，旋轉探傷有缺陷信號，但是未能達到報警電平；第二種情況是旋轉探傷無明顯信號，從曲線上很難判斷銅管本身有缺陷。

    *種情況的解決方案目前有2種：*，提高靈敏度或者降低報警電平。這種方法好處是把一些臨近報警電平的有缺陷的銅管檢測出來，對檢測鋸齒傷有些幫助，但是靈敏度畢竟不能無限制的提高，提的太高，隨之而來的是噪音信號也跟著急劇增加，對產(chǎn)品的成材率影響非常大， 有些得不償失。同樣的道理，降低報警電平效果也是一樣的。我們只能利用試驗和經(jīng)驗來設置一個合適的靈敏度和報警電平，使之盡可能的在探出缺陷的同時兼顧成品率。事實上我們現(xiàn)在的靈敏度已經(jīng)不低了，所以單獨靠用這一種方法不能完*問題；第二種方法是利用探傷曲線評價，一線操作工人現(xiàn)場操作，發(fā)現(xiàn)探傷曲線異常，及時檢查確認銅管表面質量。另一方面，探傷工程師及巡檢人員在線監(jiān)控探傷曲線，及時記錄，發(fā)現(xiàn)曲線異常及時和現(xiàn)場溝通，確認銅管表面質量。目前，這項工作已在進行中，收到了不錯的效果。

    第二種情況的解決方案比較棘手，出現(xiàn)這種情況，往往線性鋸齒傷深度淺，寬度小，即使是旋轉探傷也不是很敏感，探傷曲線沒有明顯的異常，目前的解決方案是一線工人加強檢查，做到每盤必檢；另外一方面，技術人員加強抽查力度。

5結束語

    綜上所述，蘇州龍駿無損檢測設備有限公司的穿過式+旋轉式的檢測方式，對絕大多類型的缺陷有比較好的檢測效果，旋轉探傷在對線性缺陷的檢測效果上比穿過式好，但是對比較細小的鋸齒傷，目前僅靠探傷儀不能保證100%檢測出。實際上，任何設備都不是一勞永逸的，一套參數(shù)不可能把所有的缺陷都檢測出來，要想根本上解決線性鋸齒傷的問題，還得從每一個工序做起，嚴把質量關，才能從根本上杜絕鋸齒傷的存在。