渦流檢測(cè)技術(shù)依賴于一種特殊的材料特性,稱為電磁感應(yīng)。當(dāng)交流電通過導(dǎo)體(例如銅線圈)時(shí),導(dǎo)體周圍會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。這個(gè)磁場(chǎng)會(huì)隨著電流的起伏而膨脹和收縮。如果將一個(gè)導(dǎo)體線圈靠近另一個(gè)電導(dǎo)體,線圈周圍的波動(dòng)磁場(chǎng)會(huì)滲透到材料中,根據(jù)楞次定律,在導(dǎo)體中感應(yīng)出渦流。這種渦流會(huì)產(chǎn)生自己的磁場(chǎng),與原始磁場(chǎng)相反,從而影響線圈中流動(dòng)的電流和電壓。
被檢測(cè)材料的電導(dǎo)率若有任何變化,例如表面缺陷或厚度差異,都會(huì)影響渦流的大小。通過使用初級(jí)線圈或次級(jí)檢測(cè)器線圈來檢測(cè)這種變化,形成了渦流檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)。
磁導(dǎo)率表示材料被磁化的難易程度。磁導(dǎo)率越高,滲透深度越小。例如,非磁性金屬如奧氏體不銹鋼、鋁和銅的磁導(dǎo)率非常低,而鐵素體鋼的磁導(dǎo)率則高出數(shù)百倍。
渦流的密度越高,對(duì)缺陷的敏感性越大,主要集中在材料表面,并且隨著深度的增加而逐漸減弱。這種減弱的速度取決于金屬的“導(dǎo)電性”和“滲透性”。材料的導(dǎo)電性對(duì)滲透深度有很大影響。在高電導(dǎo)率金屬的表面有較大的渦流流動(dòng),而在銅和鋁等金屬中的滲透率較低。
穿透深度可以通過改變交流電的頻率來調(diào)整——頻率越低,穿透深度越大。因此,高頻適用于檢測(cè)近表面的缺陷,而低頻適用于檢測(cè)更深層的缺陷。然而,隨著頻率降低以增加穿透深度,缺陷檢測(cè)的靈敏度也會(huì)降低。因此,對(duì)于每個(gè)測(cè)試需求,都需要找到一個(gè)好的頻率,以同時(shí)提供所需的穿透深度和靈敏度。