钢球是轴承的重要构件,其质量直接关系到轴承的工作性能和使用寿命,因此,对钢球表面缺陷进行在线涡流探伤分析具有重要意义。
一、涡流探伤原理
涡流检测是基于电磁感应原理的一种无损检测技术。当探头接近金属表面时,线圈周围的交变磁场在金属表面产生感应电流,即涡流。涡流也产生相同频率的磁场,其方向与线圈磁场方向相反。涡流通道的损耗电阻以及涡流产生的反磁通,又反射到探头线圈,改变了线圈的电流大小及相位,即改变了线圈的阻抗。探头在金属表面移动时,遇到缺陷或材质、尺寸等变化时,涡流磁场对线圈的反作用不同,引起线圈阻抗发生变化。通过测量这种变化量,就能鉴别金属表面有无缺陷或其他物理性质变化。
二、涡流探伤在钢球检测中的应用
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检测系统构成:
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机械部分:完成钢球的旋转展开和缺陷钢球的分离。
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电器部分:完成自动运行的控制和检测信号的处理。
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检测过程:
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钢球在交变的磁场中由于电磁感应会产生涡流,进而阻碍原磁场的变化。
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钢球的导磁率、硬度、表面缺陷及残余应力都将影响钢球中涡流的变化。
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通过采集这些信号发送到计算机处理系统,利用数字信号处理技术实现钢球表面的缺陷检测。
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检测结果分析:
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合格钢球:波形平缓,波峰波谷较小。
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不合格钢球:输出波形会发生急剧突变,这是由于不合格钢球存在着干扰信号,即表面缺陷,它们会加剧整个幅值波形的突变。
三、涡流探伤技术的优缺点
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优点:
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对小的缺陷具有较高的敏感性。
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可以检测表面和接近表面的缺陷。
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检测速度较快,可以实现实时检测。
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设备简单,准备工作少,接口性好。
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检测方式为非接触式检测,测试探头不需要接触被测物。
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缺点:
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只能检测导体。
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被测表面必须易于让测试探头接近。
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要求的技巧性较高。
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抛光表面或粗糙表面可能影响检测结果。
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检测的穿透深度有限。
四、实际应用中的注意事项
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钢球表面光洁度:为了达到更好的检测效果,钢球表面必须无油渍。
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检测设备环境:检测设备周围不能有其它的强磁设备。
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探头位置与距离:ECT涡流探头相对于钢球表面的位置一般要固定在理想的距离,检测时相对距离不能变化,否则可能会产生提离信号。
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检测灵敏度设置:一般是获得标准球上刻槽的信号作为检验灵敏度,然后根据其检验灵敏度的某一比例设置为报警信号作为验收等级要求。
综上所述,涡流探伤技术在钢球表面缺陷检测中具有广泛的应用前景。然而,在实际应用中需要注意各种因素,以确保检测结果的准确性和可靠性。