进入19世纪不久,法国的科学家傅科实验中发现了涡流。1879年的时候,休斯首先利用涡流的现象进行检测实验,利用感生电流的方法,对不同金属和合金进行了实验分析,首次将电涡流现象用于检测,给出了应用涡流对导电材料进行检测的可能性。真正的把理论和实践相结合的还是德国的福斯特博士,他在1950—54年间发表了许多的文章,提出了阻抗分析法,根据他所提出的这种方法,有效的抑制了检测仪在测量时的一些干扰因素,阻抗分析法的提出也为之后的涡流检测原理得分析,以及相关的设备研制都提供了可靠地理论依据。1970年美国人Libby提出了多频涡流技术,它的含义就是通过几个频率同时工作,然后对不同频率阻抗的增量进行分析,这种方法也可以抑制甚至消除多个干扰因素,获得所需测量信息,在很大的程度上提高了涡流技术的检测能力。近年来,随着相关的电力技术的快速发展,也影响了脉冲涡流领域的的发展,促进了对涡流检测原理更深入的理论研究,研发及生产出了各种性能更优越的涡流检测设备,在很大程度上,拓展了检测技术可应用测量的范围,使其也成为了五大常规无损检测技术之一[6]。而这一技术己在赫德斯菲尔德大学、英国的DERA及法国的Cegely实验室取得了一些成功。在现如今,无损检测,尤其是脉冲涡流检测技术已经取得了很大的进展,全世界都意识到发展脉冲涡流检测技术的重要性了。

1。2  脉冲涡流检测技术的最新进展及发展趋势

1。2。1  脉冲涡流技术的特点及优势

1。2。2  脉冲涡流技术国外研究现状

1。2。3  脉冲涡流技术国内研究现状

1。2。4  脉冲涡流检测技术的发展趋势

1。3  课题的背景

在很多的工业现场,对金属板材厚度的检测和控制已经影响了诸多技术的发展。不同的测量对象需要采用不同的测量方法,有利用超声波测量的,利用射线测量的,还有传统的电磁涡流测量方法,这些方法各有优缺点,在应用上又能够互相补充。

但在实际的金属板材轧制的过程中,这几种方法又或多或少的存在一定的缺陷和局限,不能够将金属板材的厚度控制在理想的范围之内,这也严重的影响到了产品的质量。这时候,脉冲涡流检测技术就适时地出现了。脉冲涡流的检测参数很多,可以在一次检测中测量出多个有效的信息,比如厚度信息、距离信息等。同时脉冲涡流在进行测量的时候操作非常的简单,但是却不会因为简单而影响测量的精度。鉴于它的各种优点,研究脉冲涡流检测的基本理论和在厚度检测中的应用,不仅仅具有比较高的学术价值,而且还具有更重要的使用意义。

1。4  课题的意义论文网

金属厚度的检测应用广泛,如各种材料的金属板轧制过程中的厚度控制、各类金属板材中的探伤等。目前,利用射线测厚,容易对人员产生伤害,同时也存在防护问题;接触式测厚尽管在某些测量环境下测量精度较高,但是如果需要测量高速运动的物体的厚度时,需要和被测的金属接触的时间比较长的话,会导致传感器的磨损,大大地影响测量精度,严重时还可能划伤金属表面,损害产品的质量;利用超声波进行测厚时,当被测量的试件是薄金属时,检测精度不是很理想。

利用脉冲涡流进行各种各样的检测和测量是近几年才兴起的技术。由于检测过程当中会受到集肤效应的影响,感生出的涡流呈现密集于靠近检测线圈的试件表面的现象,不同的金属材料或者是在不同的交流电频率时,都会导致工件横截面上的电流密度的分布出现很大的差异,并且会按照负指数的变化规律从工件表面向工件内部逐渐衰减[10]。被测试件厚度越大,深层涡流的信息就越弱。在传统涡流检测中,表面和深层电流信息被检测线圈同时接收到,如果表面电流比深层电流大的多,那么深层电流信息就很难被检测到。所以传统涡流对于较薄试件材料的厚度测量是比较有效的。

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