方阻检测基本原理介绍

发布时间:2024-09-23
根据法拉第电磁感应定律,变化的电流可以产生磁场,而变化的磁场,会使导电材料中的磁通量发生变化,产生电流。根据此原理,当在一个金属线圈中附加一个交变的电流,线圈在电流变换的作用下,将会产生磁场,与电流的变化形式相对应,产生的磁场也必定是交变的。

根据法拉第电磁感应定律,变化的电流可以产生磁场,而变化的磁场,会使导电材料中的磁通量发生变化,产生电流。根据此原理,当在一个金属线圈中附加一个交变的电流,线圈在电流变换的作用下,将会产生磁场,与电流的变化形式相对应,产生的磁场也必定是交变的。此时,若线圈靠近某一导电材料,线圈中交变电流产生的交变磁场会与导电材料相接触,导电材料在交变磁场的作用下,材料表面的磁通量也相应改变,进而在导电材料表面产生电流,由于该电流成漩涡状,因此将它称之为涡流。如图1 所示,给导电线圈通入正弦交流电,线圈在正弦电流的作用下内部感应出交变磁场 H,交变磁场在导电材料中激发涡流。同样,交变的涡流也将产生感应磁场,并且该磁场与磁场 H 方向相反,在磁场的作用下,导电线圈的品质因数、阻抗值会产生变化。涡流检测中,导电线圈即是作为探头的传感器,而导电材料作为被检测工件,其他材料种类、尺寸大小、介电常数、磁导率以及表面光洁度等参数都可以改变涡流的分布的密度,进而影响感应磁场的大小与密度。当导电材料样板的表面均匀一致时,感应出的磁场是稳定的交变磁场在检测中,运用控制变量的方式,当其他要素均未发生改变,而样板材料不同的电阻率可以通过线圈阻抗的变化来进行交流阻抗的计算,同时可以定量去推算畸变与阻抗数值,改变的函数关系式,因此,通过测量导电线圈的输出电压,并对电压数据进行数据分析和采集,便能够完成对材料电阻率的计算。

提离效应:

涡流检测过程中,检测线圈在被测导体表面产生电涡流,而电涡流的大小会随着检测线圈与被测导体的距离改变而变化。从电磁感应定律的角度,可以快速理解提离效应的原因。因为交变磁场感应出的电流,其大小是与导体和电场间距成反比的,当检测线圈与被测导体间的距离增大,即增加了检测线圈中交变电场感应出的交变磁场与被测导体的间距,从而改变被测导体表面电涡流的大小。由于在涡流检测中需要运用控制变量的方式才能实现检测,因此提离效应的存在对涡流检测有着负面影响,往往在检测中,需要时刻保持检测线圈与被测导体的间距,来维持导体表面涡流大小的很定,以消除提离效应并利用该效应。