于航?王菲菲?張浩

摘要：對渦流探傷儀的國內(nèi)外相關標準進行了研究，在分析渦流探傷儀工作原理的同時，確定影響渦流探傷儀性能指標的重要參數(shù)，深入分析零件檢測深度與頻率參數(shù)之間的關系，總結(jié)了渦流探傷儀綜合性能的校準經(jīng)驗。

關鍵詞：渦流探傷儀；頻率參數(shù)；綜合性能

渦流探傷儀主要用于檢測金屬零部件的表面或近表面缺陷，是無損檢測的重要工具，被軍工和民用制造單位廣泛應用于復雜表面零件的探傷，同時也是軍工和民用地面維護和故障排除的重要測試工具。渦流探傷儀的計量特性直接影響檢測結(jié)果，進行規(guī)范的校準是確保渦流探傷儀性能滿足使用要求的重要技術手段。

1 國內(nèi)外渦流探傷儀相關標準現(xiàn)狀

目前國家計量體系和國防軍工計量體系均沒有制訂渦流探傷儀的計量標準?，F(xiàn)有可借鑒國家標準有GB/T 14480.1-2015《無損檢測 渦流檢測設備 第1部分：儀器性能和檢驗》、GB/T 14480.2-2015《無損檢測 渦流檢測設備 第2部分：探頭性能和檢驗》、 GB/T 14480.3-2008《無損檢測 渦流檢測設備 第3部分：系統(tǒng)性能和檢驗》。GB/T 14480系列標準規(guī)定了通用渦流檢測設備的檢驗項目和檢驗方法，但沒有具體的技術指標和強制的檢驗項目。國外的標準為ISO/DIS 15548與國標GB/T 14480《無損檢測 渦流檢測設備》等同。行業(yè)標準JJG（民航）0061-2001《渦流探傷儀檢定規(guī)程》比較適用于通用類型的渦流探傷儀的檢定，不能完全滿足特殊類型渦流探傷儀的檢定。

2 渦流探傷儀的工作原理

探傷儀的振蕩器產(chǎn)生交變電流流過置于試件上的線圈，在線圈周圍形成交變磁場，并在試件表面產(chǎn)生渦流；當檢測線圈位置發(fā)生變化時，由于線圈所處位置下面存在缺陷，試件形狀、尺寸或材料電磁特性有所變化，都會引起渦流的大小發(fā)生改變并通過二次磁場作用于檢測線圈，使線圈阻抗發(fā)生變化，通過渦流探傷儀可以顯示出阻抗的這一變化，這就是缺陷的標志，阻抗是渦流探傷儀反應缺陷的關鍵參數(shù)。

3 關鍵技術參數(shù)分析

3.1 確定渦流探傷儀的關鍵參數(shù)

在任何具體的渦流檢測中，工作頻率與檢測對象的厚度、期望的透入深度、要求達到的靈敏度或分辨率有關，低頻率條件下可獲得更大的渦流透入深度，因為隨著頻率的降低，發(fā)現(xiàn)缺陷的靈敏度也隨之降低。在滿足檢測深度要求的前提下，提高頻率，得以到較高的靈敏度，激勵源輸出頻率參數(shù)屬于渦流探傷儀的重要參數(shù)。電壓參數(shù)相當于渦流探傷儀的增益，增益決定缺陷信號在顯示單元幅度的大小。其它參數(shù)屬于儀器綜合性能評定參數(shù)，需要配備放置式標準探頭進行檢定，例如：靈敏度、信噪比、提離效應、邊緣效應、傾斜性能。

3.2 頻率參數(shù)技術指標的校準分析

JJG（民航）0061-2001《渦流探傷儀檢定規(guī)程》規(guī)定渦流探傷儀的頻率誤差指標為±10%。但是渦流探傷儀用于檢測的零件復雜多樣，其頻率的技術指標參數(shù)應根據(jù)不同零件的公差而變化，不應完全按照標準確定技術指標，應根據(jù)實際檢測的零件和工藝來確定頻率的技術指標。

下面以愛德森SMART-2097L渦流探傷儀為例，進行具體分析。根據(jù)表1的數(shù)據(jù)可知，當檢測篦齒盤的0.2mm缺陷時，允許誤差為±0.02mm，由集膚效應公式導出按公式轉(zhuǎn)化頻率允差±20%，根據(jù)GJB 5109-2004《裝備計量保障通用要求 檢測和校準》中的要求，被測裝備與其校準設備的測試不確定度比一般不得低于4：1。這樣檢測篦齒盤的渦流探傷儀的頻率最大允許誤差為±5%。所以渦流探傷儀的頻率參數(shù)指標應根據(jù)具體使用情況而定。

3.3 渦流探傷儀綜合性能的校準分析

渦流探傷儀的型號和探頭復雜多樣，由于探頭線圈的外形設計和制作不同，自感式的且線圈平行于標準試塊，可以感應到標準試塊的缺陷，可以進行綜合性能校準。

互感式的且垂直于標準試塊線圈探頭，將無法感應到標準試塊的缺陷，這樣的線圈無法進行綜合性能的檢查，所以進行渦流探傷儀的綜合性能檢查必須設計制作帶負載電阻的放置式線圈，原理圖如圖1。

4 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)上面所用的分析方法對不同型號渦流探傷儀頻率參數(shù)進行實驗分析，根據(jù)表2的實驗數(shù)據(jù)，渦流探傷儀的測量結(jié)果符合該設備技術指標要求。

5 結(jié)論

綜上所述，為了提高渦流探傷儀現(xiàn)場使用準確、可靠，避免某參量超過現(xiàn)場工藝的技術指標，造成漏檢，可以借鑒以上的分析方法，用于監(jiān)測渦流探傷儀各項指標的準確性。

（作者單位：中國航發(fā)沈陽黎明航空發(fā)動機有限責任公司）