影响涡流检测程序的变量

ECT 能找到什么与它不能找到什么

在一篇相关文章中，我们谈到了有关涡流检测程序的一些有趣事实。这一次，我们将仔细研究一些影响涡流检测（ECT），它可以找到什么，它不能找到什么。

并非所有缺陷都被同等检测

材料中的缺陷类型决定了涡流检测程序的有效性。例如，与涡流流动平行的不连续性和缺陷——例如径向或点裂纹——将大多数涡流检测设备无法检测到，这对于沿着零件长度发生的缺陷最有效。使用径向线圈查找单点裂纹需要专门的设置，多个探针围绕零件的圆周旋转。此外，裂纹的形态既是表面缺陷也是内部缺陷;这意味着涡流检测程序需要过滤多个读数。

仅存在于金属零件内部的内部缺陷更难甚至无法检测，尤其是对于较厚的材料，由于趋肤效应——内部缺陷倾向于产生呈指数级减弱的涡流信号比外部缺陷。较厚部分深度上信号强度的技术术语是穿透深度 . 在 Metal Cutting Corporation，我们的 ECT 系统对钼和钨的穿透深度约为 0.050 英寸（1.27 毫米）。

非径向缺陷的涡流检测程序

在金属切削，我们的重点是拉线和细长的晶粒结构。拉线更常见，可以出现在许多不同类型的金属材料中。拉线可以是金属中被拉过模具的遮挡物，也可以是在拉制金属时划伤和损坏金属的模具缺陷。在我们的难熔金属世界中，例如钼和钨，材料采用粉末冶金成型，经烧结，然后型锻和拉丝；因此，这些金属永远不会处于熔融状态，它们的细长晶粒结构是缠绕在一起的。但是，在晶界处可能会出现纵向间隙。

方便的是，涡流检测程序包括将一个长部件穿过一个圆形的空心线圈，是检测这些类型缺陷的理想选择。裂纹，是高度瞬态的——迅速出现和消失。裂纹所在的横截面可能非常小，以至于涡流无法检测到它。例如，即使你有一根电线高达 90% 的径向裂纹，除非您有配备专用旋转多线圈的涡流检测设备，否则很难检测到裂纹。

深度感知而非深度测量

即使可以检测到内部裂纹，使用涡流检测程序也无法准确测量裂纹的实际深度。涡流检测仪的示波器将显示一个图形表示裂纹特征，类似于极坐标图；与极坐标图一样，您可以放大或缩小图形表示。但是，图形或数字表示与裂缝的尺寸无关。

虽然内部裂纹的深度不能用涡流检测程序测量，但在金属切削中，我们经常收到图纸，例如，裂纹不能大于 10%或者客户不会接受大于 0.001” (0.0254 mm) 的缺陷。挑战是，您如何实现这些要求？两者都很难没有任何参数描述。直径的百分比通常是指深度，但“不大于”的缺陷通常不定义为深度、宽度，甚至长度。而经过进一步调查，我们几乎总是发现它不指长度，宽度和深度是涡流检测过程中非常重要的变量，发现小到 0.001" 的缺陷在任何维度上都非常具有挑战性。

好消息是，内部裂纹的深度可以通过使用 ECT 信号的相位和我们在金属切削公司多年来学到的其他小技巧来估计涡流测试程序的工作经验。我们的系统使用固定探头——当我们使用参考样本来寻找频率、幅度、相位的最佳设置时，我们牢记这一点，灵敏度、过滤和其他变量是涡流测试程序配方的一部分——我们还有一个双线圈设置，因此我们可以同时使用绝对探头和差分探头时间。

影响涡流检测程序的其他因素

还有许多其他变量会影响涡流检测程序及其产生的结果。

测试材料的特性

被测材料的特性会影响涡流的流动。例如，涡流测试程序可能会与具有不同电气特性的金属组合的非纯材料相冲突。合金中的金属通常不会在整个材料长度上完全均匀分布，因此很难为涡流设定基线。此外，即使是纯元素金属也含有微量元素，例如远低于 1% 的非挥发性残留物 (NVR)，这将显示为缺陷。这些类型的材料变化会产生噪音，迫使我们减少我们可以利用的实际灵敏度，而不考虑涡流检测程序的理论灵敏度。

材料表面光洁度

尽管人们喜欢将涡流检测视为 X 射线，但事实并非如此。与 X 射线不同的是，被测材料的整体具有涡流检测程序的电性能影响，表面光洁度会影响ECT结果。

由于粗糙的表面光洁度会产生噪音，因此需要调整涡流检测设备的设置以进行补偿，这样表面光洁度的噪音就不会被误认为是材料缺陷。因此，例如，如果我们被要求识别大于 0.001 英寸（0.0254 毫米）的缺陷，这将成为一个主要的阈值问题。例如，一个比其周围区域大 10 倍的缺陷会从字面上脱颖而出。但是，如果 0.001” 的缺陷被由 0.0009”（0.0229 毫米）深的凹槽组成的粗糙表面光洁度所包围怎么办？区分 0.0001 英寸（0.00254 毫米）的变化对于 ECT 来说确实具有挑战性。

线圈填充系数

在肉眼看来，线圈填充因子是材料外径与线圈内径的比值，但更准确地说，填充因子是材料的面积与线圈的比值。线圈和材料的面积。确定线圈和材料之间的正确比例有助于确保测试样品在扫描和线圈会产生必要的涡流。

材料在线圈中的位置

理想情况下，要测试的零件将位于线圈的真正中心，但实际上很少能做到。材料直径的简单变化，即使在公差范围内, 影响将零件放置在真实中心的能力。此外，夹具 - 无论是最初设计的还是运行磨损后的 - 都可能导致真实中心比实际中心更理论。

振动

涡流试验机本身的振动，以及将零件放置在线圈内的进给装置的振动，会产生干扰涡流流动或产生错误信号的噪声被误认为是测试材料中的缺陷。

ECT 的底线？

这些变量都没有破坏涡流测试程序，但它们确实意味着它不能用于尺寸测量。虽然该程序可用于估计尺寸，但显然不会产生做一个真正的冶金样品和研究样品可以获得的精度。不过，涡流检测是一种有价值的工具，被金属切削公司有效地用于检查材料的缺陷，是我们 QMS 标准的重要组成部分——使我们能够提供高质量的精密金属零件，满足客户的严格规格。