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智能金属涡流探伤仪使用说明书

时间:2017-02-21 点击次数:2535

 智能金属涡流探伤仪使用说明书

   涡流探伤仪是用于金属在线、离线探伤的新一代涡流设备。它采

用了先进的数字电子技术以及微机技术,操作简单、方便。为用户提供可靠、稳定的操作平台,具备高灵敏的性能指标。

    

   具有相对独立的检测通道,可分别连接不同规格的检测探头,用于同时检测金属纵向裂纹或横向缺陷(如驳口)的缺陷信号,因此,该仪器特别适用于在线以及离线检测,并且可以在无磁饱和器的条件下进行调试检测。

    

采用计算机中英文菜单人机对话,大屏幕双踪信号显示,多模式报警技术,以及独特的数字电子平衡技术,使得仪器操作更加容易、可靠。

   

 智能金属涡流探伤仪具有64Hz~2MHz测试频率范围,能够适用于各种不同金属的检测要求,并且由于采用全数字化设计,因此,能够在仪器内建立标准检测程序,方便用户在改换金属管道规格时灵活调用。

 

可配耦合间隙要求很低的穿过式探头,亦可配接只有香烟盒大小的组合式平面探头,探头的选择完全根据用户的检测要求而定,且仪器能够适用于几乎所有厂家生产的涡流探头。此外,仪器可配置高精度延时打标模块,实现在线自动探伤。

智能金属涡流探伤仪是通道仪器。通道l是由电脑控制的,具有石英晶体振荡频率,激励信号频率倍频可调的信号检测通道。它的激励信号经过可调增益功率放大器后由检测探头拾取反馈回来的涡流信号再经数字调零、相敏检波、相位旋转和可调增益放大器处理,然后进入数据采集单元。通道的激励信号经过可调增益功率放大器后,由检测探头拾取的涡流信号经数字调零、相敏检波、相位旋转和数控运算放大器,然后进入数据采集单元,经A/D接口送入计算机系统。计算机系统完成仪器的管理、控制、计算和图形显示。其中,软件是整机的关键部分,仪器的主要测试软件包括:“时基扫描十阻抗平面显示”、“单时基扫描显示”、“双时基扫描显示”、“单A-扫描显示”、“双A-扫描显示”、“时基扫描十双阻抗平面显示,和“双A-扫描+阻抗平面显示”等检测模块,这些程序可用菜单方便地调用。此外,仪器尚有可选配的高精度记忆延时打标控制单元。

 

1.2技术指标

口频率范围:64Hz~2MHz:

口独立检测通道;

口实时涡流信号:

口增益范围:0dB~48dB连续可调,以每档0.5dB步进工作:

  口相位旋转:0~359o连续可调,精度1o。在相位设置过程中,屏幕实时显示相位改变后的阻抗平面图和涡流信号的幅度和相位值,初始相位的设置方便且直观;

口快速数字/模拟电子平衡;

口踪阻抗平面图显示、时基扫描显示;

口单踪或踪时基扫描显示、踪A-扫描和阻抗平面同屏显示多种显模式可选:

口具有涡流信号记忆轨迹延迟消隐功能(可调屏幕显示余辉);

口菜单式人机对话

口自动信号幅度及相位测量以及涡流检测信号快速回放;

口可选择内时钟或外时钟工作模式;

口探头激励信号幅度可调;

口数字滤波:

口可选配、差动和自比较形式,包括穿过式、内插式、平面式、

点式、旋转式等探头:

口探头组合方式可选;

口具备独特的非等幅相位/幅度报警域:

口独立的硬件报警输出口;

口直角坐标与极坐标背景选择:

口可存储检测程序;

口可自动统计并同屏显示受检工件总数和缺陷工件数;

口自动日历、时间显示:

口具有高精度延迟打标电子模块、端头切除功能(选配件);

口可选配多功能探头架、磁饱和器等附件。

 

1.3基本原理

  涡流检测是以电磁感应为基础的,它的基本原理可以描述为:当载有交变电流的检测线圈靠近导电试件时,由于线圈中交变的电流产生交变的磁场,从而试件中会感生出涡流。涡流的大小、相位及流动形式受到试件导电性能等的影响,而涡流的反作用磁场又使检测线圈的阻抗发生变化,因此,通过测定检测线圈阻抗的变化,就可以得出被测试件的导电性差别及有无缺陷等方面的结论。

 

 

 

 

.3.1产生涡流的基本条件

  变化着的磁场接近导体材料或导体材料在磁场中运动时,由于电磁感应现象的存在,导体材料内将产生旋涡状电流,这种旋涡状的电流叫涡流。同时,旋涡状电流在导体材料中流动又形成一个磁场,即涡流场。

 

图1-2涡流信号图

  图l -2所示,线圈中通以交变电流i,线圈周围产生交变磁场,因电磁感应作用,在线圈下面的导体(试样)中同时产生一个互感电流,即涡流iE。随着原磁场H周期性交互变化,产生的感应磁场(或称互感磁场)即涡流磁场HE,也呈周期性交互变化。

   由电磁感应原理可知,感应磁场HE总要阻碍原磁场H的变化;即当原磁场H增大时、感应磁场HE也要反向增强;反之亦然,zui终达到原磁场H与感应磁场HE的动态平衡。通俗地说,感应磁场HE总是要阻碍原磁场H的改变,以便维持相对的动态平衡。

  当检测线圈位于导体的缺陷位置时,涡流在导体中的正常流动就会被缺陷所干扰。换句话说,导体在缺陷处,其导电率发生了变化,导致涡流iE的状况受到了影响,感应磁场HE随之发生变化,这种变化破坏了原来的平衡(即H与HE的动态平衡),原线圈立刻会感受到这种变化。即通过电流I反馈回来一个信号,我们称之为涡流信号。这个涡流信号通过涡流仪拾取、分析、处理和显示、记录,成为我们

对试件进行探伤、检测的根据。

  实际上,除导体存在缺陷可引起涡流变化外,导体的其它性质(如电导率、磁导率、几何形状等)的变化也会影响导体中涡流HE的流动,这些影响都将产生相应的涡流信号。因此,涡流不仅可以用来探伤,且可以用来测量试样的电导率、磁导率、几何形变(或几何形状)和材质分选等。

 

1.3.2涡流仪器的基本结构

  根据电磁感应的互感原理,只有两个导体之间才能产生互感效应。故产生涡流的基本条件是:能产生交变激励电流及测量其变化的装置,检测线圈(探头)和被检工件(导体)。通常受检工件包括金属管、棒、线材,成品或半成品的金属零部件等。如图1—3涡流仪器基本结构图所示,它是一个zui基本的涡流仪器图。

1.3.3阻抗

    无论交流电流,抑或直流电流通过导体材料,电荷在导体中移动将克服一定的阻力,即电阻(R)。导体材料的电阻使部分电能转化为热能,损耗一定的能量。激励电流在线圈中流动,或感应电流在被测导体(工件)中流动都要损耗能量,不同试件因导电率、磁导率等影响因素各异,能量损耗的大小也不一样。

1.3.4电抗

当电流通过导体时,导体周围形成磁场,部分电能转化为磁场中的磁能,在一定条件下磁场的磁能可转变成感应电流。涡流检测中,除了自感现象以外,两个相邻的线圈间还有互感现象存在。无论自感电流,抑或互感电流所形成的磁场,总要阻碍原电流增强或减弱,这就是感抗的作用。同理,电容器对电压变化的阻碍作用称为容抗,感抗和容抗统称为电抗。一般地说,磁性材料增强检测线圈的电抗,非磁性材料削弱检测线圈的电抗。

 

1.3.5涡流电阻的测量

    涡流检测就是通过测量涡流传感器的电阻抗(Z impedance)值改变来实现的,电阻抗包括阻抗(R resistance)和电抗(X reactance),即:

Z=R+X

1.4安全和注意事项

 

1.4.1安全术语

   以下术语可能出现在本手册中:

   ▲ 警告:警告性声明,指出可能会危害生命安全的条件和行为。

   ▲ 注意:注意性声明,指出可能导致此产品和其它财产损坏的条件和行为。

 

1.4.2安全要求

    请仔细阅读并遵守以下安全注意事项,确保合理地使用仪器,以免对您及他人造成伤害或损害,并请遵守有关涡流探伤仪使用的法律要求。为了避免可能发生的危险,本产品只可在规定的范围内使用。

   ▲ 警告:

    为避免触电和失火,请使用质量可靠的外接电源,接入电源电压为220V高压,请保证有可靠的接地线路。在接入电源之前,请查看仪器外观是否扭曲变形,以免电路短路。

    仪器在温度下使用时,会影响其正常操作。这是正常的,并不意味着故障或错误。请勿将仪器放置在高温条件下。

    请勿将仪器放置在潮湿、易爆环境中操作,以免发生短路爆炸。

 

1.4.3注意事项

    请不要随意打开仪器外表面,以免金属物等导电物体不慎落入仪器内部。仪器出现问题,请不要自行拆机,避免出现更大的问题,只有合格的技术人员才可执行维修。

    注意外部设备连接的额定值:为了防止火灾或电击危险,请注意仪器及外边设备连接安全措施。在对本仪器进行连接安装之前,请先仔细阅读本说明书,或者询问相关工作人员,以便进一步了解本仪器及相关设备的工作条件和安全须知。

   请勿在无仪器盖板时操作仪器,避免接触裸露电路。

   在遇到可疑故障时请关闭电源,询问相关工作人员,或者将仪器寄回厂家维修。

   不要剧烈振动或撞击仪器。请将仪器放置于牢固位置,避免仪器滑落损伤。

   请不要将重物压于仪器上,以免仪器变形损坏。

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