1、涡流检测考题一、选择题（将认为正确的序号字母填入题后面的括号内，只能选择一个答案）1.对下述工件可采用涡流检测的是()a)铝合金锻件的热处理质量 b)碳钢的材料分选 c)导电材料的表面缺陷 d)以上都可以2.在下面几个检测对象中指出能用涡流检测的对象（）a.铝铸件表面裂纹 b.钢表面淬火硬度不均匀度 c.铸钢中心部位孔穴 d.钢焊缝的母材与熔敷金属界面e.除 c 以外都可以3.在下面几个检测对象中指出能用涡流检测的对象（）a.金属表面涂层厚度的测定 b.钢的剩磁磁通密度的测定 c.碳钢钢种的鉴别 d.除 b 以外都可以4.在下面几个检测对象中指出能用涡流检测的对象（）a.有机玻璃管 b.铝管
2、c.石墨管 d.奥氏体钢管 e.除 a 以外都可以5.涡流试验的原理是（）:A磁致伸缩；B电磁感应；C压电能量转换；D磁通势6.涡流检测技术可以用来测量（）:A涂层厚度；B镀层厚度；C薄板厚度；D以上都是7.涡流检测法最常用于():a)结构陶瓷材料 b)黑色金属材料 c)有色金属材料 d)石墨材料 e)B 和 C8.涡流检测的原理是():a)磁致伸缩 b)压电能量转换 c)电磁感应 d)电致伸缩9.涡流检测的原理是():a)磁致伸缩 b)压电效应 c)电磁感应 d)磁畴转动10.从原理上讲,下列材料中不能采用涡流检测的是():a)玻璃钢 b)工具钢 c)不锈钢 d)轴承钢11.下面哪种频率产生
3、的涡流渗透深度最大?():a)1MHz b)100Hz c)10KHz d)10MHz12.用来描述试样与探头线圈之间距离变化引起电磁耦合变化所产生的影响的术语是（）A填充系数；B边缘效应；C端头效应；D提离效应13.用来描述在非常高的频率下涡流仅限于导体极薄外层流动的现象的术语是（）A趋肤效应；B高频滤波；C低频滤波；D以上任一个14.IACS 是下面哪一条的公认缩写？（）A感应交流电系统；B感应激发比较系统；C内加电流系统；D国际退火铜单位制15.表示阻抗的常用符号是：（）:AZ；BX L；CR；DXc16.表示电导率的常用符号是：（）:A；B；CX 1；DR17.表示磁导率的常用符号是：
4、（）:A；BX 1；C；DR18.材料中的磁感应强度常用什么表示？（）:A符号 ；B符号 ；C字母 B；D字母 H19.涡流试验线圈的磁化力通常用什么表示？（）:A符号 ；B符号 ；C字母 B；D字母 H20.将一个磁性材料放于加有磁化力（H）的区域中时，材料中的磁感应强度（B）是以哪种方式产生的？（）A感应；B传导；C热传输；D磁畴移动21.界限频率 fg是指试样内电磁场函数的自变量等于多大时的频率？（）:A6.25；B1；C0.37；D022.特征频率 fg 是指试件内电磁场函数的自变量等于多大时的频率?()：a)0 b)1/e c)1 d)2 1/223.具有任何电导率和磁导率的矩形、圆
5、柱形和球形等对称形材料的阻抗图已通过数学计算推导出来并通过实验得到验证。为了在相同的条件下对几何形状相似的所有试样进行试验，仅需要选择一个试验频率，使每一个试样的频率比 f/fg均位于阻抗图的同圆点上。这个原理基于（）:A欧姆定律；B基尔霍夫定律；C相似性定律；D以上都不是24.线圈感抗的度量单位是（）:A欧姆；B姆欧；C亨利；D高斯25.材料周围的磁场强度 H 增大然后降低到零时，零件内磁感应强度 B 却不恢复到零。用来定义 H恢复到零时的 B 值的术语（）：A矫顽力；B剩磁；C饱和值；D磁滞损耗26.用来定义使材料剩磁减小到零所需要的磁场 H 值的术语是（）:A矫顽力；B磁场强度；C反电动
6、势；D叠加值27.用来定义正弦信号的输出不随输入线性变化的术语是（）:A失真；B线性；C相移；D动态范围28.影响涡流试验的试样的三个主要参数是（）：A电导率、频率和材料几何形状；B密度、磁导率和频率；C电导率、磁导率和材料的几何形状；D热导率、电导率和磁导率29.线圈匝数加倍会使（）:A电感加倍；B电感减半；C电感减小 3/4；D电感增加 3 倍30.试验线圈匝数加倍会使()：a)电感减半 b)电感加倍 c)电感不变 d)电感增加三倍31.频率比 f/fg定义为（）:A试样内部电磁场函数的自变量；B试验频率除以界限频率；C以上都不是；DA 和 B32.用试验信号中产生的相位角不同来鉴别零件中
7、变量的技术叫做（）A相位失真；B相移；C相位鉴别；D相位分析33.为了使界限频率方程有用必须（）A将界限频率方程与阻抗图一起用；B用界限频率方程确定阻抗图；C以上都是；D以上都不是34.如果一种材料的界限频率为 125Hz，给出 f/fg 比为 10 时所需要的试验频率为（）A1.25Hz；B12.5Hz；C1.25kHz；D12.5kHz35.电导率的变化一定时，填充系数减小，传感线圈阻抗的变化量将（）A增大；B不变；C减小；D以上都可能36.磁性材料中磁畴转动消耗的能量所产生的热效应可以通过哪种方式消除？（）A增大试样通过线圈的位移速率；B使试样磁饱和；C减小试样通过线圈的速率；D在有空气
8、调节的房间进行试验37.如果试验频率增大而场强不变，则表面涡流密度：（）:A减小；B增大；C不变；D以上都可能38.由一次绕组和二次绕组组成的试验线圈中，二次线圈两端的电压是什么的函数？（）A材料磁导率；B试验频率；C物体几何形状；D以上都是39.磁导率小于真空磁导率的材料叫做（）:A抗磁性材料；B铁磁性材料；C顺磁性材料；D磁性材料40.零件特性变化引起的涡流试验线圈阻抗的变化，作为下列哪种综合变化最容易分析？（）A容抗和电阻；B谐波频率和感抗；C信号振辐和相位；D顽磁性和谐波频率41.电导率减小相当于（）：A磁导率增大；B电阻率增大；C磁导率减小；D电阻率减小42.呈现磁特性的金属原子聚集
9、在目前所知的最小永磁体中，这种最小永磁体叫做（）A晶格结构；B晶胞；C磁畴；D自旋行星43.由试样中感应的涡流所产生的磁场（）A与产生涡流的磁场相反；B加强了产生涡流的磁场；C抵消了产生涡流的磁场；D对产生涡流的磁场无影响44.由试样中感应的涡流所产生的磁场（）a.与产生涡流的磁场相反 b.加强了产生涡流的磁场 c.抵消了产生涡流的磁场 d.对产生涡流的磁场无影响45.在涡流探伤中，试件中的涡流方向（）a.增加激励磁场的变化 b.阻碍激励磁场的变化 c.与激励磁场变化无关 d.只与激励场强绝对值有关46.在涡流探伤中，在试件上感生的电流方向（）a.与激励电流的方向相同 b.与激励电流的方向相反
10、 c.与激励电流的方向无关 d.取决于激励电流是直流还是交流47.金属电导率是随什么变化的？（）:A金属热处理；B金属的冷变形；C金属的时效工艺；D以上都是48.未磁化的铁磁性材料中（）A磁畴的排列利于电子的传导；B磁畴的方向无规律,因而互相抵消；C磁畴方向一致；D在材料中产生出北极和南极49.当线圈的磁化力施加到铁磁性材料上时，材料中的磁通密度（）A小于试验线圈子因热损耗而产生的磁通密度；B小于试验线圈因电阻率而产生的磁通密度；C与试验线圈产生的磁通密度相同；D大于试验线圈产生的磁通密度50.用来定义仪器实际输出与校准直线确定的输出差别的术语是（）:A相位移；B非线性；C提离；D趋肤效应二、
11、问答题1.何谓提离效应？ 2.什么叫交流电流的趋肤效应？试写出交流电流密度衰减律表达式？3.什么叫边缘和末端效应？如何减少边缘和末端效应？ 4.什么叫巴克豪森效应？ 5.什么叫电导率？ 6.什么叫磁畴？7.何谓填充系数？8.什么叫信噪比？干扰信号源都有哪些？9.什么叫磁导率？它的表达式如何？10.国际退火铜标准是如何确定的？电阻率与电导率是如何换算的？ 11.检测线圈分为哪几类？其主要用途是什么？ 12.简述涡流检测时，标准试件的用途及制作注意事项。13.用涡流检测方法，对产品和材料进行检验时，有哪些特点？ 14.简述涡流检测时，有哪些主要因素会影响线圈阻抗？ 1、是指变化的电磁场作用在导体附
12、近，导体内产生电涡流。电涡流的大小随着变化电磁场与导体的距离改变而变化，这就是提离效应。2、当直流电流通过一园柱体时，横截面上的电流密度均相同；而交流电通过园柱体时，横截面各处的电流密度就不一样了，表面电流密度大，到园柱体中心越小，这种 现象称为趋肤效应。金属导体中通以交变电流，交变电流的密度在导体截面上的分布是以指数规律从表面向内部衰减的，其衰减律表达式如下：Jx=Jo-x 式中：x-从表面算起的深度；Jx-导体中深度为x 处的电流密度；Jo-导体表面的电流密度； -衰减系数；=（fu）1/2，f 是频 率， 是磁导率， 是电导率。上式说明，交变电流密度在导体横截面上的衰减与交变电流的频率、
13、导体的磁导率、电导率等诸因素有关。3、线圈上的磁场方向是向各个方向伸展的。当线圈达到被测试件边缘时，由于边缘信号的作用，涡流发生变化，这就叫做边缘效应。当检测线圈接近试件的始末两端时，常称作末端效应。在检测线圈上加磁屏蔽或减小检测线圈使边缘效应减少。减少末端效应的办法是线圈屏蔽或减少线圈的长度。4、如一个铁磁棒在一个线圈子里，当线圈电流增加时，线圈磁场增大，此时铁中的磁力线开始会猛增，然后趋向磁饱和，这种现象称为巴克豪森效应。5、 答：电子理论中，负电子按轨道围绕正电荷，电子容易飞离轨道的材料被称为导体。导体中的电子被外界电力所吸引。电子在导体中运动的容易程度称为电导。电导的单位是姆欧。姆欧是
14、欧姆的倒数，或表示为：电导 G=1/R；这里，G=电导 S（1/）；R=电阻，在涡流检测中，电导率不用绝对值而是用相对值。6.铁磁性材料在较小的磁场的作用下，很容易磁化到饱合。其原因是材料内有磁畴存在，铁磁性材料在没有外磁场作用时，原子磁矩已在一个个小的区域内按某一方向平行排列，每一个区域都达到了磁化饱合的程度。这种小区称为磁畴。7、用来描述被测试件与环绕它或插入其中的线圈之间距离程度。填充系数的近似值是试件横截面积比上线圈内径横截面积来表示的。表达式为（d/D）2 是试件填入次级线圈的填充系数。这就是填充系数 。=（d/D）2 D-线圈内直径，mm；d-试件直径，mm。8.信噪比系指有用信号
15、与干扰信号的比率，叫信噪比。干扰信号一般来源于试件表面的粗糙、几何形状、不同材料等。还有被测试件邻近的旋转机器、电动机和驱动器等。由于振动的传播使线圈和试件抖动将会增加系统干扰信号，换言之，任何影响测试系统测试能力的信号都叫做干扰信号。用涡流检测方法检测试件时，通常信噪比要求大于 31，这就是说，有用信号要比干扰信号大三倍。9.试件的磁性可用磁导率 来描述。磁导率亦称“导磁系数”是描述磁性材料导磁能力的物理量，它的表达式为 =/ 式中：-磁导率；-磁感应强度；-磁场强度，当空气的磁导率为 1 时，相对磁导率 r 的基本表示为：=以金属为芯所产生的磁线密度/以空气为芯所产生的磁力线密度=/o10
16、.国际电化组织于 1913 年为了区分材料的方便方法，该组织标定工业高纯铜 1m 长，1mm2 截面积，电阻为 1.72，20温度，其电导率为 100%。电导率符号为 ，单位%IACS 或国际退火铜标准的百分数。在涡流检测中，电导率不用绝对值而是用相对值。因为各种金属合金的相对电导率有很大差别，如一个良导体电阻就低，电阻率和电导率成倒数关系，但电导率和电阻率单位不同，概念也不同，因此不能直接核算。为了把电阻率单位 cm 转换成百分比，可用下式换算： 被测/ 标测100%= 标测/ 被测100%，式中 -电导率m/mm2，-电阻率 mm2/m。11、按应用分类，主要分为三种类型：1.探头式线圈：
17、又称表面线圈、平底线圈或扁平线圈，是探测试件表面常用之线圈。这种线圈适用于大直径管材、板材、钻孔等表面或内表面的探伤，还可用于检测材料的电导率、涂层厚度等。2. 外穿过式线圈：外穿过式线圈、外径线圈及“通过式线圈”都是常用来描述那种环绕在试件周围的线圈的专用名词。就是说试件穿过检验线圈进行探伤的，这种线圈称为穿过式线圈。它广泛用于线、棒、管材的自动探伤及一些异形管、棒材的探伤。3.内插探头式线圈：内插式探头，又称内径探头或内壁探头，是插在孔内或管材内壁进行探伤的，这种线圈称为内插式探头线圈。探头是通过一个电缆线或驱动杆将探头插入管、孔内插和或拉出，或由空气压入，再由电缆线拉出等。探头线圈、外穿
18、式线圈及内插式线圈可进一步分类，这种分类是以线圈的电路连接来分的，即绝对式线圈、自比式线圈和他比式线圈。绝对式线圈可定义为：在没有标样直接参考及比较的情况下，进行测量。绝对式线圈可应用于测量电导率、磁导率、尺寸和硬度。自比式线圈是由两个以上线圈相对联接而成，它采用两个相距很近的线圈来检测某一试件的两个部位的差异，亦称邻近比较方式的检测线圈。自比式线圈对被检试件的缓慢材质和形状不明显变化不太灵敏，如管壁减薄的逐渐变化，直径或电导率的逐渐变化对自比式线圈都不太灵敏。但当两个线圈不平衡时，产生了输出信号，标志缺陷的突然变化，这才有意义，由此对小的不连续性缺陷如裂纹、凹坑和凸起边缘的缺陷很容易地被检测
19、出来。他比式线圈，它有两个线圈，1 个比较线圈放在标准试样上，另 1 个放在试件上。线圈析出信号是两个试样的所有差异，与绝对式线圈相同，它受到试样材质、形状及尺寸的影响。因此对试样轧制方向从头到尾深度相等裂纹都能够检出来。所以这种线圈与自比式线圈组合使用弥补自比式线圈的不足。12、对比试件的用途主要有三个：调节和检验设备：试验前，使用对比试件调节试验参数，确定试验状态；试验过程中，使用对比试件检验设备工作是否政党可靠。确定质量验收标准：试验中，根据对比试件上指定的人工缺陷的指示信号为基准，确定受检试件是否合格。检查设备性能：主要性能有灵敏度、分辨力、末端效应长度、人工缺陷的重要性等。制作对比度
20、试件注意事项主要有三项： 材料选择：应使材料片号、热处理状态、尺寸、形状、加工程序、表面光洁度等应与受检试件相同。人工缺陷加工：制作时不允许材质发生变化，不允许留有残余应力；制作完毕，人工缺陷内不允许残存金属粉末；为防止末端效应，应使人工缺陷与末端相距 200mm 以上；人工缺陷有两个以上时，为防止相互干扰，间距也应在 200mm 以上。人工缺陷的宽度及深度均应测量。13、（1）对工件表面或近表面缺陷，有较高的检出灵敏度；（2）不需要耦合剂，可对管、棒、线、内孔等实现高速高效探伤。（3）能在高温下进行管、棒、线材的探伤；对矩形、三角形、带形的异形薄壁管进行探伤。（4）能测量金属复盖层或金属材料
21、上非金属涂层的厚度。14、涡流检测时，影响试验线圈阻抗的主要因素可从如下特性函数中表现出来：1reff 式中：-填充系数；r-相对磁导率；eff-有效磁导率。即影响试验线圈阻抗的主要因素有：电导率、磁导率、试件的形状尺寸、缺陷及试验频率等。电导率：如果电导率 变，则特征频率g 变g=1/(22)， 是试件半径，贝塞尔函数的变量变，有效磁导率变，试验线圈阻抗变。电导率的变化，在阻抗图中影响阻抗值在曲线上的位置。磁导率：非磁性材料，因为 r 近似为 1，所以对阻抗无影响；磁性材料，因为 r 远大于 1，所以直接影响有效磁导率值、特征函数值和阻抗值。磁性材料试件的阻抗随相对磁导率 r 值的增大而增大
22、。试件几何尺寸：试件几何尺寸通常以直径（或半径）描述。试件直径的变化，不仅影响有效磁导率（分析参见电导率分析），而且影响填充系数。因此，试件几何尺寸对试验线圈阻抗的影响是双重的。缺陷：缺陷对试验线圈阻抗的影响可以看作是电导率、几何尺寸两个参数影响的综合结果。由于试件中裂纹位置、深度和形状的综合影响结果，使缺陷对试验线圈阻抗的影响无法进行理论计算，通常是借助于模型进行实验。试验频率：试验频率对试验线圈阻抗的影响表现在频率比g 上，由于有效磁导率是以频率比g 为参变量的，随着试验频率的不同，试验线圈在曲线上的位置发生改变。People who like travelling have their
23、reasons.They maintain that travelling can help them expand their scope of knowledge,especially geographical and historical learning.They go on to point out that touring provides more chance for them to enjoy food and try on clothes,which otherwise would be impossible.Those who dislike travelling hav
24、e their reasons,too.They would argue that travelling means a considerable amount of money and energy.For example,traffic and accommodation calls for money and walking while seeing sights often tires you.In practice,travelling does more good than harm.If your finance and health permit,you might as well do some travelling from time to time.It will at least enable you to get familiar with people and things that you may well grow to like and love.课 程 设 计（ 课 程 实 习 ）Quality Measurement in Lean Manufacturing姓 名 ： 学 号： 班 级： 指 导 教 师 签 名 ：2010 年 6 月
