鋼管超聲波探傷機與鋼管渦流探傷機的原理及區(qū)別

來源：發(fā)布時間：2024-09-09

在工業(yè)生產中，鋼管作為重要的結構材料，其質量直接關系到產品的安全性和使用壽命。因此，對鋼管進行無損檢測顯得尤為重要。超聲波探傷機和渦流探傷機是兩種常用的鋼管無損檢測設備，它們各自基于不同的物理原理進行檢測，具有不同的特點和適用范圍。

一、鋼管超聲波探傷機的原理

超聲波探傷機是一種利用超聲波在材料中傳播和反射的特性來檢測材料內部缺陷的設備。超聲波是一種頻率高于20kHz的機械波，具有頻率高、波長短、方向性好等特點。在鋼管探傷過程中，超聲波探傷儀通過探頭發(fā)射超聲波脈沖，這些脈沖在鋼管內部傳播時，遇到缺陷（如裂紋、夾雜、氣孔等）或不同介質界面時會產生反射和折射。探頭接收反射回來的超聲波信號，并將其轉化為電信號，通過計算機進行處理和分析。

超聲波探傷的主要原理包括：

反射原理：當超聲波遇到缺陷時，部分能量會被反射回來，反射波的幅度、時間差等特征參數(shù)與缺陷的性質、位置和大小有關。
衰減原理：超聲波在材料中傳播時會逐漸衰減，不同材料的衰減系數(shù)不同，缺陷的存在也會加速超聲波的衰減。
波形轉換：超聲波在不同介質界面處會發(fā)生波形轉換，如縱波轉換為橫波等，這些轉換現(xiàn)象也可以用于缺陷的檢測。

超聲波探傷機具有檢測速度快、精度高、無損檢測等優(yōu)點，被廣泛應用于石油、化工、電力、建筑等行業(yè)的鋼管生產和質量檢測中。常見的超聲波探傷方法包括旋轉水腔式超聲探傷法、局部水浸式超聲探傷法和水膜式（接觸法）超聲探傷法等。

二、鋼管渦流探傷機的原理

渦流探傷機則是利用電磁感應原理來檢測鋼管表面和近表面缺陷的設備。當交流電通過檢測線圈時，會在其周圍產生交變磁場。當這個交變磁場靠近導電材料（如鋼管）時，會在材料內部產生渦流。渦流的大小和分布與材料的電導率、磁導率以及表面或近表面的缺陷情況有關。渦流產生的磁場會反過來影響檢測線圈的阻抗和電壓，通過測量這些變化量，可以間接地判斷材料內部是否存在缺陷。

渦流探傷的主要原理包括：

電磁感應：交流電通過檢測線圈產生的交變磁場在導電材料內部產生渦流。
渦流效應：渦流產生的磁場會改變檢測線圈的阻抗和電壓，這種變化與材料的電導率、磁導率以及缺陷情況有關。
相位分析：渦流信號不僅能給出缺陷的大小，還可以通過相位分析判斷缺陷的深度。

渦流探傷機適用于檢測導電材料表面的缺陷，如裂紋、孔洞、疲勞等。它不需要與材料緊密接觸，也不需要在檢測線圈與材料之間填充耦合劑，因此容易實現(xiàn)自動化檢測。然而，渦流探傷適用于導電材料，且只能檢測表面或近表面層的缺陷，對于形狀復雜的構件檢測效果有限。

三、超聲波探傷機與渦流探傷機的區(qū)別

檢測原理不同：超聲波探傷機基于超聲波在材料中的傳播和反射原理，而渦流探傷機則基于電磁感應原理。
適用范圍不同：超聲波探傷機適用于更廣的材料檢測，包括金屬、塑料、陶瓷、玻璃等，且可以檢測材料內部的缺陷。渦流探傷機則主要適用于導電材料表面的缺陷檢測。
檢測深度不同：超聲波探傷機可以檢測材料內部的缺陷，而渦流探傷機主要檢測表面或近表面層的缺陷。
檢測方式不同：超聲波探傷機通常需要通過耦合介質（如水、油等）來實現(xiàn)聲波的傳遞，而渦流探傷機則不需要。
設備特點不同：超聲波探傷機具有檢測速度快、精度高、無損檢測等優(yōu)點，但設備相對復雜，成本較高。渦流探傷機則設備簡單，易于實現(xiàn)自動化檢測，但檢測范圍有限。