FOERSTER渦流探傷儀檢測能力研究

 摘要：

渦流探傷儀是一種利用渦流原理檢測金屬表面缺陷的儀器，渦流探傷以交流電磁線圈在金屬構件表面感應產生渦流的無損探傷技術。它適用于導電材料，包括鐵磁性和非鐵磁性金屬材料構件的缺陷檢測。由于渦流探傷，在檢測時不要求線圈與構件緊密接觸，也不用在線圈與構件間充滿藕合劑，容易實現檢驗自動化。由德國FOERSTER公司設計的DS2000渦流檢測儀以其卓越的性能廣泛應用在棒材、管材領域，本文介紹的是FOERSTER渦流探傷儀檢測銅管表面缺陷能力的知識。

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目前實際檢測能力

在實際生產中，經過取樣缺陷統計分析表明FOERSTER探傷儀穿過式通道對夾雜、小坑、扁管有比較高的檢測靈敏度，檢測效果很好。旋轉式通道對具有一定寬度和一定深度的鋸齒傷也有較好的檢測效果。是在實際生產中我們對鋸齒傷進行的金相分析，從該表中可以看出，檢測鋸齒傷不能單一的來看鋸齒傷的深度，同時還要有一定的寬度。否則，即使是有的深度高達0.08MM，但寬度只有0.05MM,結果探傷儀檢測曲線仍然是無明顯信號；而有的深度只有0.04MM，但是寬度達到0.25MM，旋轉頭仍能有效的檢測出來。從目前的探傷靈敏度和對探傷儀的了解來看，深度0.06MM以上，同時寬度0.2MM以上的鋸齒傷我們比較有把握探出來，在這個數值以下的，大部分有缺陷信號顯示，只有少部分無明顯信號。目前檢測的難點現在所使用的旋轉校準人工傷，也可稱作標準樣管，一般用微型鋸制作，現在精度高的用電火花刻傷機制作。現場我們用的校準人工傷是20mm(長)*0.1mm（寬）*0.06mm(深)的刻槽，對于我們的校準人工傷，探傷儀有足夠的靈敏度余量，但是在實際生產過程中我們發現部分線性鋸齒傷，探傷儀沒有探測出來的情況，即使是有的鋸齒傷深度達到或者超過了標準樣管。這是為什么呢？標準樣管是模擬的橫向裂紋、劃傷等自然缺陷，探傷儀對這樣的缺陷靈敏度比較高，這是因為銅管表面感應的渦流畸變量較大，反應到測量線圈上表現的缺陷信號幅度比較大，因此這樣的缺陷比較容易探測出來。而鋸齒傷的形成有一點特殊，在成型加工前，它的形狀和標準樣管的缺陷有點類似，從原理上講，這樣的缺陷探傷儀也有足夠的靈敏度和信噪比把它探測出來。但不幸的是，經過成型旋壓后，原來的缺陷空隙被碾平，這樣感應的渦流畸變量就大大減弱了，相應的缺陷信號就比較弱，若本身的缺陷深度和寬度又比較小，那么從測量線圈檢測的信號就十分弱，甚至淹沒在噪聲信號之中，很難提取出來，造成探傷儀漏檢。所以對比較細小的鋸齒傷，對旋轉探傷仍然是一種挑戰！

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解決方案

 對于目前出現漏檢的鋸齒傷，我們分兩種考慮，*種情況是，旋轉探傷有缺陷信號，但是未能達到報警電平；第二種情況是旋轉探傷無明顯信號，從曲線上很難判斷銅管本身有缺陷。*種情況的解決方案目前有2種：*，提高靈敏度或者降低報警電平。這種方法好處是把一些臨近報警電平的有缺陷的銅管檢測出來，對檢測鋸齒傷有些幫助，但是靈敏度畢竟不能無限制的提高，提的太高，隨之而來的是噪音信號也跟著急劇增加，對產品的成材率影響非常大，有些得不償失。同樣的道理，降低報警電平效果也是一樣的。我們只能利用試驗和經驗來設置一個合適的靈敏度和報警電平，使之盡可能的在探出缺陷的同時兼顧成品率。事實上我們現在的靈敏度已經不低了，所以單獨靠用這一種方法不能完全解決問題；第二種方法是利用探傷曲線評價，一線操作工人現場操作，發現探傷曲線異常，及時檢查確認銅管表面質量。另一方面，探傷工程師及巡檢人員在線監控探傷曲線，及時記錄，發現曲線異常及時和現場溝通，確認銅管表面質量。目前，這項工作已在進行中，收到了不錯的效果。第二種情況的解決方案比較棘手，出現這種情況，往往線性鋸齒傷深度淺，寬度小，即使是旋轉探傷也不是很敏感，探傷曲線沒有明顯的異常，目前的解決方案是一線工人加強檢查，做到每盤必檢；另外一方面，技術人員加強抽查力度。

結束語

綜上所述，目前應用的穿過式+旋轉式的檢測方式，對絕大多類型的缺陷有比較好的檢測效果，旋轉探傷在對線性缺陷的檢測效果上比穿過式好，但是對比較細小的鋸齒傷，目前僅靠探傷儀不能保證100%檢測出。實際上，任何設備都不是一勞永逸的，一套參數不可能把所有的缺陷都檢測出來，要想根本上解決線性鋸齒傷的問題，還得從每一個工序做起，嚴把質量關，才能從根本上杜絕鋸齒傷的存在。