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铜管涡流探伤技术铜管涡流探伤技术是一种基于电磁感应原理的无损检测方法，广泛应用于铜管材料的质量检测。该技术通过在铜管表面产生涡流，利用涡流的变化来检测材料的缺陷或性能变化。其基本原理是：当一个交流电通过激励线圈时，会在线圈周围产生交变磁场，该磁场作用于导电材料（如铜管）时，会在材料内部感应出涡流。如果铜管中存在缺陷（如裂纹、孔洞、夹杂物等），涡流的分布和强度会发生变化，这种变化会被探测线圈捕捉并转化为电信号，从而实现对缺陷的检测。
铜管涡流探伤技术具有高灵敏度、快速检测和非接触的特点，适用于在线或离线检测。它能够检测铜管表面及近表面的缺陷，并能评估材料的导电率、尺寸偏差和热处理状态等参数。此外，该技术还能根据不同的频率设置区分不同深度的缺陷，满足多方面的检测需求。
然而，涡流探伤也存在一定的局限性，例如对深部缺陷的检测能力有限，且检测结果易受材质、形状和环境因素的影响。因此，在实际应用中，通常需要结合其他无损检测方法进行综合分析。总体而言，铜管涡流探伤技术因其高效性和可靠性，已成为铜管生产质量控制的重要手段之一。
无氧铜管、精炼铜管和铜合金管，材料中含铜量占较大比例的管子，统称为 铜管，它们具有优良的导电性能和导热性能。所以，发电厂里的各种零部件、化 工设备中的热交换器配管，以及空调装置中的冷却管道等，往往采用这种类型的 铜管。 （1）探伤方法及装置 铜和铜合金管的涡流检测方法，按使用的探头形式分类，有穿过式线圈法、 旋转式点探头法、内插式线圈法三种。 由于铜和铜合金管的生产速度较高（有100米／分以上），所以特别适合于 穿过式方法的涡流检查。除了可做成品阶段的探伤外，因为生产过程中管的尺寸 变化、材质温度变化等对探伤的影响都很小，所以也很容易在中间品阶段进行探 伤检查。中间品阶段的探伤一般是放在热处理之后定尺切断之前进行。铜及铜合 金的穿过式探伤一般使用自比式线圈，这种线圈对沿管线方向分布的长条状缺陷 的检出灵敏度较低。 穿过式的探伤装置包括：涡流探头，涡流探伤仪，打标装置，报警，好坏管 的分料机构。如果是离开生产作业线的探伤，还应包括传送装置和上下料机构等 （2）对比试样 铜及铜合金管涡流探伤使用的标准样管的人工缺陷通常采用国家所规定的 标准。穿过式探伤使用的人工缺陷大都是通孔或半通孔。 对于一般的穿过式涡流探伤，需要确定的检测参数有探伤速度、填充系数、 探伤频率、放大器增益、检波相位、滤波频带、报警电平等。对于铜及铜合金管 的涡流探伤，由于它们的材质特性和较高的探伤速度，所以在上述诸条件中，探 伤赖率和填充系数的选定尤为重要。 ①探伤频率的选择 探伤频率与检出缺陷灵敏度关系较大，在选择探伤频率的时候，除了要考虑 所需检出缺陷的位置（内壁或外壁）、形状和大小，还要兼顾考虑检测线圈的长 度、探伤速度等因素。 经验告诉我们，对于铜和铜合金管的探伤，在采用穿过式线圈时，探伤频率 般选择在1100kHz范围
在使用穿过式方法进行探伤时，对于不同直径和壁厚的铜和铜合金管，探伤 频率的选择亦不一样。一般来说，管径越大，壁厚越厚，使用的频率越低，反之 则越高。表1推荐了一些不同直径和壁厚铜管使用的探伤频率，供参考。
表1 直径、壁厚与频率的关系
注：以上介绍的直径、壁厚与频率关系适用于在线探伤市政道路、排水工程施工组织设计方案，而对役探伤的探伤 频率则要高几倍才有较好的相位分离角
般来说，填充系数n越大，探伤灵敏度越高，但擦伤管子表面的可能性也 越大。故最佳填充系数n的选择，要综合考虑探伤灵敏度、探伤速度、管子的直 径大小和管子的弯曲度等各种因素。对于铜和铜合金管，由于探伤速度较高， 般标准中规定n达到60%就够了。表2给出了不同口径的铜及铜合金管选择填 充率的参考值。
（4）影响因素 通常影响涡流探伤结果的因素很多，材质变化、工件和检测线圈的尺寸、缺 陷的形状及所处位置、探伤条件等等，都影响着对探伤结果的正确评价。在铜及 铜合金管的涡流探伤中，大多以穿过式线圈方法为主，现就各种影响因素简述如 下：
①缺陷：包括缺陷的深度、长度和宽度、缺陷所处的位置（内表面、外表面）、 缺陷的种类（孔、槽）等。 ②材质：铜及铜合金管的材质对涡流探伤的影响主要体现在电导率方面，同 一合金成分的材质中，偏析、残留应力等都会引起电导率的差异。 ③管的尺寸和填充系数：管径变化直接影响填充率的大小。 ④管壁厚度：铜管壁厚变化时引起的噪声信号。 ③管与检测线圈相对位置：当铜管在穿过式线圈内部通过时难免有振动发 生，这种振动会使管子与线圈之间的相对位置发生变化。 ③速度波动：铜及铜合金管的涡流探伤以每分钟100米或更高的速度进行。 当管子运动速度发生变化时也影响着缺陷的指示。举例来说，传送速度在 120m/min的情况下，速度的波动应不大于±10%。
①缺陷：包括缺陷的深度、长度和宽度、缺陷所处的位置（内表面、外表面）、 缺陷的种类（孔、槽）等。 ②材质：铜及铜合金管的材质对涡流探伤的影响主要体现在电导率方面，同 一合金成分的材质中，偏析、残留应力等都会引起电导率的差异。 ③管的尺寸和填充系数：管径变化直接影响填充率的大小。 ④管壁厚度：铜管壁厚变化时引起的噪声信号。 ③管与检测线圈相对位置：当铜管在穿过式线圈内部通过时难免有振动发 生，这种振动会使管子与线圈之间的相对位置发生变化。 ③速度波动：铜及铜合金管的涡流探伤以每分钟100米或更高的速度进行。 当管子运动速度发生变化时也影响着缺陷的指示。举例来说，传送速度在 120m/min的情况下，速度的波动应不大于±10%。