奥林巴斯的标准涡流探头有不同的轮廓可供选择:
在这篇文章中,我们将更详细地讲述每种探头。我们的目标是提供信息以帮助用户为特定检测选择合适的涡流探头。
这些探头通常用于表面裂纹探测,也称为高频涡流(HFEC)探头。探头中有一个小线圈,可以做成屏蔽式或非屏蔽式。大多数探头为绝对型,虽然也可以将平衡线圈内置到探头本体中,以确保优质平衡性能,并增加频率范围。有许多类型可供选择,以满足各种要求;这些探头分平直型和角度型两种样式。探头还配有可根据不同形状进行调整的柔性轴。
所设计的笔式探头可在不同的频率下工作,主要取决于待测材料。对于铝,100 kHz最常用,并且可以使用高达200 kHz或更高的频率,具体取决于平衡线圈和所使用的仪器。更高的频率将提供更好的升空角度,但随着探头接近500 kHz,会变得对升空更敏感,并且对原料的穿透力也会下降。因此,一般情况下,最好保持较低的频率。
在寻找起源于层对侧并且正在发展但尚未破坏表面的第一层裂纹(如堆焊层蒙皮)时,使用低于100 kHz的笔式探头已成为常见做法。20 kHz至50 kHz之间的频率将穿透堆焊层并探测仅贯穿厚度50%的缺陷。一些标准100 kHz探头可以在50 kHz下工作,前提是我们通过提高增益进行补偿;但最好使用专为较低频率设计的探头,即使我们必须接受略大一些的直径,也必须如此。
对于低电导率原料,如钛或不锈钢,需要选择1 Mhz到2 MHz的频率,以改善对表面断裂裂纹的灵敏度和相位角。对于磁性钢,频率并非同等关键的因素;尽管为了尽量减少磁导率变化,通常可以在1 MHz或2 MHz下获得良好的结果。当材料为镀镉时,为尽量减少其影响,需要使用更低的频率;有时25 kHz到50 kHz的频率最为合适,虽然所需探头直径较大。
点式探头也称为低频涡流(LFEC)探头,在低频下用于探测表面下裂缝和/或腐蚀。它们有100 Hz和更高频率(以穿透较厚结构)可供选择,有屏蔽式和非屏蔽式两种版本。屏蔽式探头更受欢迎,因为它们将磁场集中在探头的下方,避免了边缘和其他结构的干扰;不过,它们对小缺陷更敏感。反射类型也得到广泛应用,因为它们可以为要求更高的应用提供更低的漂移和更高的增益。加载了弹簧的探头在需要时有助于保持恒定的压力,例如在需要了解电导率差异而进行的抽测中。
这些探头类似于表面点式探头,不同之处在于中心已扩大(并制成孔)以包含待检测的紧固件头/孔的直径。由于紧固件/孔的交界面有助于提高穿透力,因此环形探头对裂纹更为敏感。这在铁性紧固件上更为明显,但磁导率变化也会导致问题。内径(ID)是探头选择的一个重要方面。您应该选择比紧固件头略大的ID。外径(OD)通常不重要,但不应与相邻的紧固件头重叠。探头高度不重要;但在检修受限的情况下,可以使用特殊的低轮廓类型,这些类型探头的检测线圈和平衡线圈各段分开,以进一步降低探头的高度。
螺栓孔探头用于在取出紧固件后检测螺栓孔的内壁。这种探头分为以下两组:
使用可调探头组装圈手动操作—探头被分度到合适的深度并手动旋转。手动螺栓孔探头使用的典型线圈配置是绝对式、桥式和桥式差分式。
旋转扫查器—这些探头是为配合使用中的各种扫查器而制造,并提供适合覆盖范围和高检测速度。旋转扫查器探头通常使用反射差分线圈配置,因为差分线圈对交界面不太敏感,并可更好地探测到缺陷。反射模式用于最大化增益、提供更宽的频率范围和尽量减少漂移,漂移可能是由于探头在高RPM下旋转时的生热引起的。
低频螺栓孔探头:用于透过轴衬检测孔,低频线圈被纳入到了探头的设计之中。这些探头使用类似于表面点式探头中的线圈,并且由于线圈尺寸较大,通常仅限于检测较大直径的螺栓孔。
埋头孔探头:这些探头为适应特定的紧固件头形状而制造,用于检测开孔进口。它们可用于手动或旋转扫查器操作,使用与标准螺栓孔检测中所用相同的线圈轮廓。如果有大量孔需要检测,旋转扫查器类型可提供更快速的覆盖。
多年以来,大尺寸孔一直使用手动螺栓孔探头进行检测。原因是现有的探头设计过重且不平衡,如果与标准手持式旋转扫查器一起使用,则无法随意旋转。手动扫查和步进不仅过程缓慢,而且难以保证完全覆盖。此外,大螺栓孔往往位于较厚的工件中,这意味着需要进行大量的扫查才能覆盖整个厚度。
最近设计的大尺寸探头旨在尽量减少重量并优化机械平衡。这样一来,功率相对较小的旋转扫查器就可以驱动它们,而不会出现过多的速度损失和晃动。超过50 mm (2 in.)的直径已检测成功。可调直径探头类型使用户能够将探头设置在正确的直径,以防止摩擦过大并避免失去对小缺陷的灵敏度。
有许多探头类型是根据客户特殊的要求而定制的。请将您的应用图纸或草图发送给我们,我们将为适合检测您工件的特殊涡流探头报价。
遇到难以操作探头的情况时,建议做一些简单的检测:
并非所有手持式扫查器都具有相同的功率,较大直径的探头需要更大的功率,否则检测结果将不可靠。如果对您的旋转扫查器有疑问,请给我们打电话,我们会给您提供建议。
在检测大尺寸孔时,线圈经过缺陷时的行进速度更快。这会改变信号的持续时间,也意味着仪器中的滤波器设置可能需要重新设置为更高的值。高通滤波器(HPF)通常会降低缓慢变化变量(如椭圆度[升空变化])的影响,但不会同样有效,需要增加具体设置,例如从100 Hz增加到200 Hz或更高。低通滤波器(LPF)可能会切掉部分缺陷信号。同样,尝试增加具体设置以避免这种情况,例如,从200 Hz增加到500 Hz或更高。带通滤波器(BP)是两者的结合,会出现在一些仪器中。它们也需要重新设置,增加频率值。要对滤波器不断进行调整,以获得合适的信噪比。有些仪器的滤波器设置可能不足,无法充分利用大尺寸探头。