通過測量導電物體在交變磁場中的感應渦流幅值和相位的變化,來對物體進行探傷或物理特性判定的一種無損檢測方法。

  原理 將通有交流電激勵的線圈置於待測的金屬板上或套在待測的金屬管、棒外(見圖),這時線圈內及其附近產生交變磁場,使被測件中產生呈旋渦狀的感應交變電流,稱為渦流。渦流的分佈和大小,除與線圈的形狀和尺寸、激勵交流電流的大小和頻率等有關外,還取決於被測件件的電導率、磁導率、形狀和尺寸、與線圈的距離以及表面有無裂紋、缺陷等。因而,在保持其他因素相對不變的條件下,用探測線圈測量渦流所引起的磁場變化,或隻用激勵線圈,測量由渦流引起的阻抗的變化,即可推知被測件中渦流的大小和相位變化,進而獲得有關被測件的電導率、磁導率、缺陷、材質狀況和其他物理量(如形狀、尺寸、線圈和待測件的距離等)的變化等信息。但由於渦流是交變電流,具有集膚效應,所檢測到的信息僅能反映被測件表面或近表面處的情況。

金屬試件中產生渦流的示意圖

  應用 主要用於生產線上的金屬管、棒、線的快速檢測以及大批量零件如軸承鋼球、氣門等的探傷(這時除渦流儀器外,尚需配備自動裝卸和傳送的機械裝置)、材質分選和硬度測量,也可用來測量鍍層和塗膜的厚度以及表面粗糙度等。

  優缺點 渦流檢測時線圈不需與被測物直接接觸,可進行高速檢測,易於實現自動化,但不適用於形狀復雜的零件,而且隻能檢測導電材料的表面和近表面缺陷,檢測結果是被檢物電導率、磁導率、形狀和尺寸、與線圈的距離以及表面有無裂紋、缺陷等的綜合效應,因而需要孤立一些因素才能判斷檢出信號反映的信息,同時也易於受到材料本身及其他因素的幹擾。