涡流科技是一种电磁技术,广泛用于航空航天、汽车制造、石化及电力工业的金属结构检查。这项技术使用交流电让探头带电,将涡流导入检查物体。任何使部件内涡流发生改变的材料性质变异或间断点都会被探头侦测,并视为潜在缺陷。而涡流阵列技术的发展使得这一科技更加完美。
涡流阵列
涡流阵列技术以电子方式驱动并读取安装在同一探头组件上的多个感应线圈。多路复用技术避免了单个传感器之间的互感,实现了数据采集。与单通道涡流技术相比,涡流阵列技术拥有许多优势。例如,能极大减少检查时间,单次扫描即能覆盖大面积检查区域,减少了机械和自动扫描系统的复杂性,还能提供检查区域的实时绘图,有利于数据判读,以及能适用于复杂的部件机构。总的来说涡流阵列提高了可靠性和损伤发现概率。

涡流阵列探头以双轴(右图)代替了传统的单轴模式(左图)。在涡流安装方面也提供了更多的灵活性。
涡流阵列探头
通过改变线圈布置和探头形状,涡流阵列探头可针对单个应用进行优化处理。探头还可以设计用于检查特定形状的伤痕或沿着检查部件形状工作。标准设计可检测表面缺陷(如裂缝和点蚀)和下层面缺陷(如多层结构内的裂缝和腐蚀)。
成像
数据展示是涡流阵列的重要方面。C扫描成像是一种以色彩编码二维显示检查物体表面的技术。来自所有线圈的数据皆被记录,因此总能获得阻抗平面。当涡流阵列探头经过一条划伤痕迹时,每个线圈都会产生涡流信号,C扫描以彩色方式显示出这些信号。X轴代表运动轴,Y轴代表探头轴。因此,C扫描成像能表示出被检查物体伤痕的位置和大小。

C扫描成像提高了检查可靠性,因为它能生成被检查表面的整体图像
用于燕尾榫检查
涡流阵列检查被应用于许多不同的领域,其中包括飞机和发动机维护及生产。接下来我们主要看看发动机盘燕尾榫的检查。

专门设计用于检查燕尾榫的涡流阵列设备
飞机发动机要应对许多压力。旋转部件的断裂会对发动机和飞机带来灾难性的后果。发动机盘的燕尾榫或叶片连接处等遭遇的压力非常大、必须对其仔细检查确保没有裂纹。这项检查使用的往往是传统的涡流。在使用传统方法时,操作员需要使用一个装配上传统涡流探头的工具。然后,需要让探头沿着燕尾榫扫描,大概需要指定40个位置才能全面覆盖检查区域。于此同时,操作人员还需要不停的监视传统涡流设备的屏幕。这个过程冗长、耗时且辛苦。
专为这项应用研发的涡流阵列检查法极大地节省了时间。新的涡流阵列包含了32个传感器,其形状配合了燕尾榫的形状。该探测头连着专为这项应用设计的支架。操作人员需要做的是将探头定位后,一次性的让探头通过燕尾榫。这种一次性通过的检查确保覆盖了燕尾榫的所有区域。C扫描成像帮助检查人员确定缺陷的位置和大小。显而易见,涡流阵列节省了检测时间的同时提高了可靠性。
小贴士 OmniScan MX

日本奥林巴斯公司(Olympus)的OmniScan MX是一款模块化、轻便型、带电池的设备。现有的模块既可以驱动超声相控阵、传统的超声波以及涡流阵列。其检测配置在桥式或发射-接收模式下可支持32个感应线圈(使用外部多路器可支持的感应线圈多达64个)。操作频率范围为20 Hz~6 MHz,并能选择在同一采集中使用多频。最多可存储200 Mb大小的数据文件。


