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渦流檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展簡介—起源與初期應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2023/3/28 點(diǎn)擊次數(shù):796 來源:蘇州阜匯機(jī)械制造

1. 理論起源

自法拉第于1831年發(fā)現(xiàn)了電微感應(yīng)現(xiàn)象,并通過實(shí)驗(yàn)論證,提出了電磁感應(yīng)定律。之后的100多年來通過不斷的學(xué)者研究和實(shí)驗(yàn),電磁學(xué)的理論及實(shí)驗(yàn)不斷完善與發(fā)展,為電磁檢測(cè)的創(chuàng)立奠定了堅(jiān)實(shí)理論和實(shí)用推廣的基礎(chǔ)。

2. 應(yīng)用歷史簡述

2.1  早在19世紀(jì)末期,人們就發(fā)現(xiàn)電磁方法可以用來進(jìn)行金屬材料的分選;

2.2  在20世紀(jì)開始之前,電磁方法主要應(yīng)用于材料分選和不連續(xù)性檢測(cè):

2.3  從1890 1920年,人們致力于研究減少薄鋇板中的渦流和磁滯損耗:1921 ~1935年間,渦流探傷儀和渦流測(cè)厚儀先后問世礎(chǔ)。

2.4二戰(zhàn)期間(1935 ~1945年),許多領(lǐng)域技術(shù)的快速發(fā)展促進(jìn)了對(duì)無損檢測(cè)的需求和先進(jìn)檢測(cè)方法的發(fā)展。雷達(dá)與聲吶系統(tǒng)、電子儀器和用于消磁船只及磁觸發(fā)水雷的磁傳感器的發(fā)展也給無損檢測(cè)的科學(xué)研究帶來了新的活力。

2.5  戰(zhàn)爭結(jié)束后,弗洛伊德·法爾斯(Freud. Fars)將用于超聲檢測(cè)的超聲探傷儀、福斯特(Foster)的先進(jìn)的渦流儀及磁強(qiáng)計(jì)系統(tǒng)等應(yīng)用于工業(yè)無損檢測(cè)系統(tǒng)中。這些系統(tǒng)提供了新的功能,可用于缺陷的探測(cè)與定位、材料特性的測(cè)試和相對(duì)尺寸的無損測(cè)量等。

2.6  20世紀(jì)50 ~60年代,伴隨著戰(zhàn)爭傷的醫(yī)治和工業(yè)生產(chǎn)的復(fù)蘇,無損檢測(cè)技術(shù)(包括電磁檢測(cè))進(jìn)人到一個(gè)新的繁榮時(shí)期。其中,特別值得一提是由于德國福斯特博士的工作,卓有成效地推動(dòng)了全世界渦流檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)部門中的實(shí)際應(yīng)用和發(fā)展。

2.8  20世紀(jì)80年代以后,電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)人了一個(gè)嶄新的時(shí)期,大規(guī)模集成電路、各種新型電子器件、超級(jí)計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)不僅提供了強(qiáng)大的計(jì)算工具,進(jìn)一步促進(jìn)了電磁檢測(cè)理論研究的深人,而且為研制各種類型自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)和數(shù)字化、智能化檢測(cè)儀器奠定了可靠的電子技術(shù)基礎(chǔ)。

3. 早期應(yīng)用

渦流檢測(cè)的最早應(yīng)用可以追溯到1879年,1842年,加貝發(fā)現(xiàn)銅板對(duì)擺動(dòng)著的磁鐵有阻尼現(xiàn)象,用實(shí)驗(yàn)揭示了渦流的存在,1876年,亞歷山大·格雷厄姆·貝爾(Alexander Graham Bell)發(fā)明了實(shí)用電話。

三年后,D·E·休斯(D.E. Hounsou)用電話作為一種“弦音計(jì)”來檢測(cè)兩對(duì)感應(yīng)線圈間的不平衡,并首次用渦流法對(duì)金屬硬幣進(jìn)行了對(duì)比檢測(cè)。休斯在物理學(xué)會(huì)作了相應(yīng)的試驗(yàn)后報(bào)告說,如果我們?cè)谝粚?duì)感應(yīng)線圈中引人任何導(dǎo)體……在這些導(dǎo)體中建立的電流將對(duì)初級(jí)和次級(jí)線圈產(chǎn)生作用,所產(chǎn)生的額外電流與導(dǎo)體的質(zhì)量和它本身的導(dǎo)電力成正比。若將兩個(gè)1先令的硬幣分別置于兩個(gè)線圈中,兩者“應(yīng)完全平衡”。然而,如果硬幣有最輕度的磨損,或者溫度不同,我們可立即察覺到這種差異。休斯把他的裝置稱為快速和精確的硬幣檢測(cè)儀,能夠“檢測(cè)任何合金”

然后休斯用銅作為參考值100,測(cè)量不同金屬的電導(dǎo)率,得出一系列與現(xiàn)在的國際退火銅標(biāo)準(zhǔn)(IACS導(dǎo)電百分比)近似的值。他也對(duì)鐵磁性材料進(jìn)行了檢測(cè),以區(qū)分軟鐵和硬鋼最后,他給出了表示合金成分的百分比變化時(shí)的效應(yīng)(銀-金、銅-錫和錫-鉛)。由此,他創(chuàng)立了我們今天所用的渦流和磁感應(yīng)檢測(cè)、分析的基本原則。

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---文章內(nèi)容來源:機(jī)械工業(yè)出版社《渦流檢測(cè)》

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