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1、高級無損檢測技術資格人員 高級無損檢測技術資格人員-渦流檢測考題匯編 渦流檢測考題匯編問答題1.何謂提離效應？答：如果我們將點式探頭放在試件表面，就會得到一個較大的信號指 示，而當探頭慢慢離開試件時，隨著距離的增加，指示值將會逐漸減小，這一現(xiàn)象就稱為 提離效應。2.什么叫交流電流的趨膚效應？試寫出交流電流密度衰減律表達式？ 答：當直流電流通過一園柱體時，橫截面上的電流密度均相同；而交流電通過園柱體時， 橫截面各處的電流密度就不一樣了，表

2、面電流密度大，到園柱體中心越小，這種現(xiàn)象稱為 趨膚效應。金屬導體中通以交變電流，交變電流的密度在導體截面上的分布是以指數(shù)規(guī)律 從表面向內(nèi)部衰減的，其衰減律表達式如下：Jx=Joе-αx 式中：x--從表面算起的深度； Jx--導體中深度為 x 處的電流密度；Jo--導體表面的電流密度；α--衰減系數(shù)；=（πfuμ σ）1/2，f 是頻率，μ是磁導率，σ是電導率。上式說明，交變電流密度在導體橫截面上的 衰減與交變電流的頻率、導體的磁導率、

3、電導率等諸因素有關。3.什么叫邊緣和末端效應？如何減少邊緣和末端效應？答：線圈上的磁場方向是向各個方 向伸展的。當線圈達到被測試件邊緣時，由于邊緣信號的作用，渦流發(fā)生變化，這就叫做 邊緣效應。當檢測線圈接近試件的始末兩端時，常稱作末端效應。在檢測線圈上加磁屏蔽 或減小檢測線圈使邊緣效應減少。減少末端效應的辦法是線圈屏蔽或減少線圈的長度。4.什么叫巴克豪森效應？答：如一個鐵磁棒在一個線圈子里，當線圈電流增加時，線圈磁 場增大，此時鐵中的磁

4、力線開始會猛增，然后趨向磁飽和，這種現(xiàn)象稱為巴克豪森效應。5.什么叫電導率？答：電子理論中，負電子按軌道圍繞正電荷，電子容易飛離軌道的材料 被稱為導體。導體中的電子被外界電力所吸引。電子在導體中運動的容易程度稱為電導。 電導的單位是姆歐。姆歐是歐姆的倒數(shù)，或表示為：電導 G=1/R；這里，G=電導 S（1/ Ω）；R=電阻，Ω，在渦流檢測中，電導率不用絕對值而是用相對值。6.什么叫磁疇？答：鐵磁性材料在較小的磁場的作用下，很容易磁化到飽

5、合。其原因是材 料內(nèi)有磁疇存在，鐵磁性材料在沒有外磁場作用時，原子磁矩已在一個個小的區(qū)域內(nèi)按某 一方向平行排列，每一個區(qū)域都達到了磁化飽合的程度。這種小區(qū)稱為磁疇。7.何謂填充系數(shù)？答：用來描述被測試件與環(huán)繞它或插入其中的線圈之間距離程度。填充 系數(shù)的近似值是試件橫截面積比上線圈內(nèi)徑橫截面積來表示的。表達式為（d/D）2 是試件 填入次級線圈的填充系數(shù)。這就是填充系數(shù)η。η=（d/D）2 D--線圈內(nèi)直徑，mm；d--試 件直徑，m

6、m。8.什么叫信噪比？干擾信號源都有哪些？答：信噪比系指有用信號與干擾信號的比率，叫 信噪比。干擾信號一般來源于試件表面的粗糙、幾何形狀、不同材料等。還有被測試件鄰 近的旋轉機器、電動機和驅動器等。由于振動的傳播使線圈和試件抖動將會增加系統(tǒng)干擾 信號，換言之，任何影響測試系統(tǒng)測試能力的信號都叫做干擾信號。用渦流檢測方法檢測 試件時，通常信噪比要求大于 3∶1，這就是說，有用信號要比干擾信號大三倍。9.什么叫磁導率？它的表達式如何？答：試

7、件的磁性可用磁導率μ來描述。磁導率亦稱 “導磁系數(shù)”是描述磁性材料導磁能力的物理量，它的表達式為μ=В/Н 式中：μ--磁 導率；В--磁感應強度；Н--磁場強度，當空氣的磁導率為 1 時，相對磁導率μr 的基本表 示為：μ=以金屬為芯所產(chǎn)生的磁線密度/以空氣為芯所產(chǎn)生的磁力線密度=В/Вo10.國際退火銅標準是如何確定的？電阻率與電導率是如何換算的？ 答：國際電化組織于 1913 年為了區(qū)分材料的方便方法，該組織標定工業(yè)高純銅 1

8、m 長， 1mm2 截面積，電阻為 1.72Ω，20℃溫度，其電導率為 100%。電導率符號為σ，單位%IACS 或國際退火銅標準的百分數(shù)。在渦流檢測中，電導率不用絕對值而是用相對值。因為各種 金屬合金的相對電導率有很大差別，如一個良導體電阻就低，電阻率和電導率成倒數(shù)關 系，但電導率和電阻率單位不同，概念也不同，因此不能直接核算。為了把電阻率單位μ Ω·cm 轉換成百分比，可用下式換算： σ被測/σ標測×100%=ρ

9、標測/ρ被測×100%，式中σ--電導率 m/Ω·mm2，ρ--電阻率 Ω·mm2/m。表面缺陷，有較高的檢出靈敏度；（2）不需要耦合劑，可對管、棒、線、內(nèi)孔等實現(xiàn)高速 高效探傷。（3）能在高溫下進行管、棒、線材的探傷；對矩形、三角形、帶形的異形薄壁 管進行探傷。（4）能測量金屬復蓋層或金屬材料上非金屬涂層的厚度。17.簡述渦流檢測時，有哪些主要因素會影響線圈阻抗？答：渦流檢測時，影響試驗線圈阻 抗的主要因

10、素可從如下特性函數(shù)中表現(xiàn)出來：1－η＋μrμeff 式中：η--填充系數(shù)；μr--相對磁導率；μeff--有效磁導率。即影響試驗線圈阻抗的主要因素有：電導率、磁導 率、試件的形狀尺寸、缺陷及試驗頻率等。電導率：如果電導率σ變，則特征頻率ｆg 變 [ｆg=1/(2πμσα2)，α是試件半徑]，貝塞爾函數(shù)的變量變，有效磁導率變，試驗線圈阻 抗變。電導率的變化，在阻抗圖中影響阻抗值在曲線上的位置。磁導率：非磁性材料，因 為μr 近似為 1

11、，所以對阻抗無影響；磁性材料，因為μr 遠大于 1，所以直接影響有效磁導 率值、特征函數(shù)值和阻抗值。磁性材料試件的阻抗隨相對磁導率μr 值的增大而增大。試件 幾何尺寸：試件幾何尺寸通常以直徑（或半徑）描述。試件直徑的變化，不僅影響有效磁 導率（分析參見電導率分析），而且影響填充系數(shù)。因此，試件幾何尺寸對試驗線圈阻抗 的影響是雙重的。缺陷：缺陷對試驗線圈阻抗的影響可以看作是電導率、幾何尺寸兩個參 數(shù)影響的綜合結果。由于試件中裂紋位置、深度

12、和形狀的綜合影響結果，使缺陷對試驗線 圈阻抗的影響無法進行理論計算，通常是借助于模型進行實驗。試驗頻率：試驗頻率對試 驗線圈阻抗的影響表現(xiàn)在頻率比ｆ／ｆg 上，由于有效磁導率是以頻率比ｆ／ｆg 為參變量 的，隨著試驗頻率的不同，試驗線圈在曲線上的位置發(fā)生改變。18.簡述渦流檢測報告應包括的主要內(nèi)容。答：渦流檢測報告應包括的主要內(nèi)容：A．試驗 日期 B．試驗名稱 C．試件名稱、數(shù)量及簡單示意圖 D．試驗裝置 E．試驗線圈

13、F．試驗條件（頻率、靈敏度、相位、濾波抑制、磁飽和電流等） G．標準試件和判廢標 準 H．試驗結果及缺陷簡單示意圖 I．試驗人員姓名及技術資格。19.以通有交變電流的圓筒形線圈中放有長導電圓柱 體試件為例，簡述福斯特模型的基本內(nèi)容。說明什么 叫有效磁導率？并寫出其數(shù)學表達式 答：通有交變電流的園筒形線圈中放有長導電園柱體 試件時，試件內(nèi)總的磁場強度 H 在橫截面上的分布是 不均勻的，它從表面值 Ho 沿著半徑向中心按逐步減 弱

14、的規(guī)律變化。如圖（A）所示。福斯特模型的基本 內(nèi)容有三項：①圓柱體的整個截面上有一個恒定不變 的磁場強度 Ho；②磁導率在截面上沿半徑方向變 化；③并使上述情況下所產(chǎn)生的磁通等于園柱體真實 情況下的磁通。即福斯特模型是由一個恒定的磁場強 度 Ho 和變化的磁導率取代事實上變化的磁場強度 H 和恒定的磁導率。福斯特模型中變化的磁導率稱為有 效磁導率，數(shù)學表示式如下：μeff=[2μrJ1(- jKr)1/2]/[(-j)1/2 KrJo(