涡流检测技术的发展简介—起源与初期应用

发布时间:2023/3/28 点击次数:441 来源:苏州阜汇机械制造

1. 理论起源

自法拉第于1831年发现了电微感应现象,并通过实验论证,提出了电磁感应定律。之后的100多年来通过不断的学者研究和实验,电磁学的理论及实验不断完善与发展,为电磁检测的创立奠定了坚实理论和实用推广的基础。

2. 应用历史简述

2.1  早在19世纪末期,人们就发现电磁方法可以用来进行金属材料的分选;

2.2  在20世纪开始之前,电磁方法主要应用于材料分选和不连续性检测:

2.3  从1890 1920年,人们致力于研究减少薄钡板中的涡流和磁滞损耗:1921 ~1935年间,涡流探伤仪和涡流测厚仪先后问世础。

2.4二战期间(1935 ~1945年),许多领域技术的快速发展促进了对无损检测的需求和先进检测方法的发展。雷达与声呐系统、电子仪器和用于消磁船只及磁触发水雷的磁传感器的发展也给无损检测的科学研究带来了新的活力。

2.5  战争结束后,弗洛伊德·法尔斯(Freud. Fars)将用于超声检测的超声探伤仪、福斯特(Foster)的先进的涡流仪及磁强计系统等应用于工业无损检测系统中。这些系统提供了新的功能,可用于缺陷的探测与定位、材料特性的测试和相对尺寸的无损测量等。

2.6  20世纪50 ~60年代,伴随着战争伤的医治和工业生产的复苏,无损检测技术(包括电磁检测)进人到一个新的繁荣时期。其中,特别值得一提是由于德国福斯特博士的工作,卓有成效地推动了全世界涡流检测技术在工业部门中的实际应用和发展。

2.8  20世纪80年代以后,电子技术和计算机技术的发展进人了一个崭新的时期,大规模集成电路、各种新型电子器件、超级计算机和微型计算机的出现不仅提供了强大的计算工具,进一步促进了电磁检测理论研究的深人,而且为研制各种类型自动化检测系统和数字化、智能化检测仪器奠定了可靠的电子技术基础。

3. 早期应用

涡流检测的最早应用可以追溯到1879年,1842年,加贝发现铜板对摆动着的磁铁有阻尼现象,用实验揭示了涡流的存在,1876年,亚历山大·格雷厄姆·贝尔(Alexander Graham Bell)发明了实用电话。

三年后,D·E·休斯(D.E. Hounsou)用电话作为一种“弦音计”来检测两对感应线圈间的不平衡,并首次用涡流法对金属硬币进行了对比检测。休斯在物理学会作了相应的试验后报告说,如果我们在一对感应线圈中引人任何导体……在这些导体中建立的电流将对初级和次级线圈产生作用,所产生的额外电流与导体的质量和它本身的导电力成正比。若将两个1先令的硬币分别置于两个线圈中,两者“应完全平衡”。然而,如果硬币有最轻度的磨损,或者温度不同,我们可立即察觉到这种差异。休斯把他的装置称为快速和精确的硬币检测仪,能够“检测任何合金”

然后休斯用铜作为参考值100,测量不同金属的电导率,得出一系列与现在的国际退火铜标准(IACS导电百分比)近似的值。他也对铁磁性材料进行了检测,以区分软铁和硬钢最后,他给出了表示合金成分的百分比变化时的效应(银-金、铜-锡和锡-铅)。由此,他创立了我们今天所用的涡流和磁感应检测、分析的基本原则。

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---文章内容来源:机械工业出版社《涡流检测》

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