造价师涡流检测考点

涡流探伤(eddy current inspection)以交流电磁线圈在金属构件表面感应产生涡流的无损探伤技术。它适用于导电材料，包括铁磁性和非铁磁性金属材料构件的缺陷检测。由于涡流探伤，在检测时不要求线圈与构件紧密接触，也不用在线圈与构件间充满 藕合剂，容易实现检验自动化。但涡流探伤仅适 用于导电材料，只能检测表面或近表面层的缺陷，不便使用于形状复杂的构件。在火力发电厂中主要应用于检测凝汽器管、汽轮机叶片、汽轮机转子中心孔和焊缝等。原理当交流电通入线圈时，若所用的电压及频率不变，则通过线圈的电流也将不变。如果在线圈中放入一金属管，管子表面感生周向电流，即涡流。涡流磁场方向与外加电流的磁化方向相反，因此将抵消一部分外加电流，从而使线圈的阻抗、通过电流的大小相位均发生变化。管的直径、厚度、电导率和磁导 率的变化以及有缺陷存在时，均会影响线圈的阻抗。若保持其他因素不变，仅将缺陷引起阻抗的信号取出，经仪器放大并予检测，就能达到探伤目的。涡流信号不仅能给出缺陷的大小，同时由于涡流探伤时可以根据表面下的涡流滞后于表面涡流一定相位，采用相位分析能判断出缺陷的位t(深度)。
——上海恒泰

涡流探伤：eddy current testing(ET)
利用电磁感应原理，检测导电构件表面和近表面缺陷的一种探伤方法

其原理是用激磁线圈使导电构件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的变化量，从而获得构件缺陷的有关信息。
按探测线圈的形状不同，可分为穿过式(用于线材、棒材和管材的检测)、探头式(用于构件表面的局部检测)和入式(用于管孔的内部检测)三种。

将通有交流电的线圈置于待测的金属板上或套在待测的金属管外（见图）。这时线圈内及其附近将产生交变磁场，使试件中产生呈旋涡状的感应交变电流，称为涡流。涡流的分布和大小，除与线圈的形状和尺寸、交流电流的大小和频率等有关外，还取决于试件的电导率、磁导率、形状和尺寸、与线圈的距离以及表面有无裂纹缺陷等。因而，在保持其他因素相对不变的条件下，用一探测线圈测量涡流所引起的磁场变化，可推知试件中涡流的大小和相位变化，进而获得有关电导率、缺陷、材质状况和其他物理量(如形状、尺寸等)的变化或缺陷存在等信息。但由于涡流是交变电流，具有集肤效应，所检测到的信息仅能反映试件表面或近表面处的情况。

　　在现代社会复杂的部件当中，有一种能够对移动的物体作出判断和感知的部件—位移传感器。我们利用位移传感器的特殊特点能够制造出对移动中的物体作出判断的开关部件就是接近开关。

　　

　　磁性接近开关简介：

　　磁性接近开关是接近开关的一种，磁性接近开关是传感器家族中众多种类中的一个，它是利用电磁工作原理，用先进的工艺制成的，是一种位置传感器。它能通过传感器与物体之间的位置关系变化，将非电量或电磁量为所希望的电信号，从而达到控制或测量的目的。

　　磁性接近开关能以细小的开关体积达到最大的检测距离。它能检测磁性物体(一般为永久磁铁)，然后产生触发开关信号输出。 由于磁场能通过很多非磁性物，所以此触发过程并不一定需要把目标物体直接靠近磁性接近开关的感应面，而是通过磁性导体(如铁)把磁场传送至远距离，例如，信号能够通过高温的地方传送到磁性接近开关而产生触发动作号。

　　

　　性能特点

　　在各类开关中，有一种对接近它物件有“感知”能力的元件——位移传感器。利用位移传感器对接近物体的敏感特性达到控制开关通或断的目的，这就是接近开关。

　　当有物体移向接近开关，并接近到一定距离时，位移传感器才有“感知”，开关才会动作。通常把这个距离叫“检出距离”。不同的接近开关检出距离也不同。

　　有时被检测验物体是按一定的时间间隔，一个接一个地移向接近开关，又一个一个地离开，这样不断地重复。不同的接近开关，对检测对象的响应能力是不同的。这种响应特性被称为“响应频率”。

　　

　　注意事项

　　在一般的工业生产场所，通常都选用涡流式接近开关和电容式接近开关。因为这两种接近开关对环境的要求条件较低。

　　当被测对象是导电物体或可以固定在一块金属物上的物体时，一般都选用涡流式接近开关，因为它的响应频率高、抗环境干扰性能好、应用范围广、价格较低。

　　若所测对象是非金属(或金属)、液位高度、粉状物高度、塑料、烟草等。则应选用电容式接近开关。这种开关的响应频率低，但稳定性好。安装时应考虑环境因素的影响。

　　若被测物为导磁材料或者为了区别和它在一同运动的物体而把磁钢埋在被测物体内时，应选用霍尔接近开关，它的价格最低。

　　在环境条件比较好、无粉尘污染的场合，可采用光电接近开关。光电接近开关工作时对被测对象几乎无任何影。因此，在要求较高的传真机上，在烟草机械上都被广泛地使用。

　　在防盗中，自动门通常使用热释电接近开关、超声波接近开关、微波接近开关。有时为了提高识别的可靠性，上述几种接近开关往往被复合使用。

　　无论选用哪种接近开关，都应注意对工作电压、负载电流、响应频率、检测距离等各项指标的要求。

　　

　　当物体位置想开关移动靠近时，接近开关才能够检测到相应的状态，并发生特定的开关动作。而开关对物体移动的检测是有一定的距离要求的，我们通常把这个距离叫“检出距离”。这个距离会随着接近开关的不同而发生变化，它是接近开关的特有属性之一，也能够被看作是开关的性能指标。

　　有时候，接近开关检测的不仅仅是一个物体，有的物体会一次次不断地接近开关，然后又一次次远离，这就会在指定时间内发生一定次数的开关动作，这个叫做接近开关的频率。而不同的接近开关对这种物体响应的能力也是不同的，我们也把这个频率称为接近开关的“响应频率”。

　　

　　涡流式接近开关

　　涡流式接近开关在有的时候也被叫做电感式接近开关。它的特点是当导电的物体靠近它时，能够产生定量的磁场，且根据不同的性能和变化能够产生不同的磁场。

　　当物体接近涡流式开关时，它能够使得物体内部发生涡流现象。这个涡流会反作用于接近开关，进而使得开关判断是否有物体接近，再依据特定属性进行开或断的动作。当然，涡流式接近开关只能够对电导体发生判断。

　　

　　电容式接近开关

　　电容式接近开关测试的一般是电容器的一部分极板，另一个极板则是开关本身的外壳部分。当有物体接近电容式开关时，不论是不是导体部件，都会影响电容器内部的电容容量发生特定变化，根据这个变化，接近开关就能够产生相应的动作。当然，前面也说过，电容式接近开关检测的物体不仅仅限于电导体，其他任何物体都能够对其进行检测。

　　

　　霍尔接近开关

　　物理学中曾经说过，霍尔元件是一种特殊的磁敏元件。而利用这种磁敏元件制作而成的接近开关，就被叫做霍尔接近开关。霍尔开关能够对特定磁性的物体发生极为敏感的判断，当磁性物体接近开关时，开关的磁性识别就会发生变化，使得开关作出相应的动作进行开或断。霍尔接近开关的对象检测物体必须是磁性物体，否则无法判断。

　　

　　此外还有其他很多接近开关，小编就不一一介绍了，总之，接近开关的特性已经决定了它在很多领域会有极为重要的应用和作用。

1．容积式流量计
力学原理：属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式；利用动量定理的冲量式、可动管式；利用第二定律的直接质量式；利用流体动量原理的靶式；利用角动量定理的涡轮式；利用流体振荡原理的漩涡式、涡街式；利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。
2．叶轮式流量计
叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中，受流体流动的冲击而旋转，以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计，其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。一般机械式传动输出的水表准确度较低，误差约±2％，但结构简单，造价低，国内已批量生产，并标准化、通用化和系列化。电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高，一般误差为±0．2％一0．5％。
3．差压式流量计(变压降式流量计)
差压式流量计由一次装置和二次装置组成．一次装置称流量测量元件，它安装在被测流体的管道中，产生与流量(流速)成比例的压力差，供二次装置进行流量显示。二次装置称显示仪表。它接收测量元件产生的差压信号，并将其转换为相应的流量进行显示．差压流量计的一次装置常为节流装置或动压测定装置(皮托管、均速管等)。二次装置为各种机械式、电子式、组合式差压计配以流量显示仪表．差压计的差压敏感元件多为弹性元件。由于差压和流量呈平方根关系，故流量显示仪表都配有开平方装置，以使流量刻度线性化。多数仪表还设有流量积算装置，以显示累积流量，以便经济核算。这种利用差压测量流量的方法历史悠久，比较成熟，世界各国一般都用在比较重要的场合，约占各种流量测量方式的70％。发电厂主蒸汽、给水、凝结水等的流量测量都采用这种表计。

4．变面积式流量计(等压降式流量计)
放在上大下小的锥形流道中的浮子受到自下而上流动的流体的作用力而移动。当此作用力与浮子的“显示重量”(浮子本身的重量减去它所受流体的浮力)相平衡时，俘子即静止。浮子静止的高度可作为流量大小的量度。由于流量计的通流截面积随浮子高度不同而异，而浮子稳定不动时上下部分的压力差相等，因此该型流量计称变面积式流量计或等压降式流量计。该式流量计的典型仪表是转子(浮子)流量计。
5．动量式流量计
利用测量流体的动量来反映流量大小的流量计称动量式流量计．由于流动流体的动量P与流体的密度 及流速v的平方成正比，即p v2，当通流截面确定时，v与容积流量Q成正比，故p Q2。设比例系数为A，则Q＝A 因此，测得P，即可反映流量Q．这种型式的流量计，大多利用检测元件把动量转换为压力、位移或力等，然后测量流量。这种流量计的典型仪表是靶式和转动翼板式流量计。
6．冲量式流量计
利用冲量定理测量流量的流量计称冲量式流量计，多用于测量颗粒状固体介质的流量，还用来测泥浆、结晶型液体和研磨料等的流量。流量测量范围从每小时几公斤到近万吨。典型的仪表是水平分力式冲量流量计，其测量原理是当被测介质从一定高度h自由下落到有倾斜角 的检测板上产生一个冲力，冲力的水平分力马质量流量成正比，故测量这个水平分力即可反映质量流量的大小。按信号(九)的检测方式，该型流量计分位移检测型和直接测力型。