材料檢測與分析
渦電流檢測(eddy-current testing)
渦電流檢測不接觸就能找出金屬的表面與近表面瑕疵,靠的只是一個變化的磁場。把一個交流驅動的小線圈靠近導電零件,它會在金屬中感應出一圈圈打轉的小電流——渦電流——就像在表面下方旋轉的漩渦。裂縫、厚度變化或合金成分變化都會擾動這些漩渦,而線圈以自身電氣行為的改變感受到這股擾動。
探頭線圈中的交流電產生交變磁場;該磁場在金屬中感應出渦電流,而這些渦電流又製造出自己的反向磁場、回推線圈,改變其阻抗(它對交流電的有效阻力)。裂縫迫使渦電流繞道、使其減弱,線圈便記錄到這個變化。由於感應電流集中在表面附近(集膚效應),且頻率越高越淺,渦電流檢測對表面與略微次表面的缺陷最敏感,而頻率的選擇是在深度與靈敏度之間權衡。
渦電流快速、不需耦合劑、不接觸零件,因此非常適合高速自動掃描:分選合金、檢查熱交換器管、檢查飛機扣件孔的疲勞裂縫,以及量測鍍層厚度或導電率。誠實的限制:它只對電導體有效(對塑膠與多數陶瓷無用)、只能觸及淺層深度、其訊號同時受許多變數影響(提離、幾何、導電率、導磁率),因此需要仔細校正,而且在邊緣附近容易被混淆。
一支渦電流探頭繞著飛機鉚釘孔掃描,在某一孔顯示阻抗的急劇跳動——一條僅零點幾毫米長、肉眼看不見的疲勞裂縫,在不拆鉚釘、不接觸金屬的情況下被逮到。
感應出的打轉電流繞過裂縫;線圈透過阻抗變化感受到改變。
渦電流檢測只對導體、且只在近表面有效,其讀值把裂縫訊號與提離、幾何、導電率、導磁率混在一起——因此需要仔細校正與參考標準片,並且在邊緣附近容易被誤導。
又称
另见