【正文】 的次級磁場取決于被檢測試件的電導(dǎo)率。顯然，鐵磁性材料對磁場有擾動，但是導(dǎo)體是如何影響磁場呢？回想一下，將一個導(dǎo)體放入一個磁場當(dāng)中，這是導(dǎo)體中會產(chǎn)生一個電流。設(shè)想，將一對線圈作為一個渦流檢測探頭（圖61）,其中一個線圈即激勵線圈，受到交流信號的影響；而另一個線圈即檢測線圈，其與一個電壓計相連的。 渦流檢測法包含以下四個步驟：。如果我們假設(shè)在一個封閉的線圈中通以電流。檢測探頭本身無非是一個交流換能器。渦流檢測探頭不僅對期望的材料特性（如導(dǎo)電性，斷點等）有響應(yīng)，而且還會對不期望的信號如提離效應(yīng)，以及所有不需要檢測但又與電導(dǎo)率或磁導(dǎo)率有關(guān)的材料特性作出響應(yīng)。渦流檢測是極少的高溫應(yīng)用的方法之一。為了一些特殊的應(yīng)用，如掃描機身區(qū)域，一些便攜式的掃描系統(tǒng)也出現(xiàn)了。渦流儀和電導(dǎo)儀都是以很小的電動單元的形式組裝的便于攜帶，計算機基本系統(tǒng)也是很有用的，用來提供實驗的簡單數(shù)據(jù)操作功能。渦流檢測也用于測量油漆和涂層的厚度。由于渦流檢測趨向于集中在物體表面的應(yīng)用，她只能用來檢測物體表面或近表面的缺陷。渦流檢測正在被廣泛的使用也是一項很容易理解的檢測技術(shù)。19世紀(jì)早期，法拉第是英格蘭的以為化學(xué)家，他由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電磁旋轉(zhuǎn)，磁光效應(yīng)，抗磁性和其他現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)而聞名。1879年，另一位科學(xué)家休斯記錄了放置在不同導(dǎo)電性和磁導(dǎo)率的金屬線圈性能的變化。渦流檢測被用于許多工業(yè)中用于檢測缺陷然后采取措施。 例如管道，薄鋼板這種薄的材料，渦流檢測能夠檢測這些材料的厚度。渦流檢測也受材料的電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率的影響。信號處理軟件還被用于背景消除和去噪消除。 優(yōu)點和缺點渦流檢測廣泛應(yīng)用的理由：渦流檢測可以隨時檢測金屬，渦流檢測是非接觸式的檢測，與超聲，滲透，磁粉檢測相比的主要優(yōu)勢就是允許自動高速檢測。渦流檢測比較方便。分離響應(yīng)信號或是減少干擾信號需要重大的操作員培訓(xùn)或是復(fù)雜的算法。在我們討論關(guān)于渦流檢測探頭是如何換能的本質(zhì)之前，記住這些基本的電磁理論概念。如果在這兩種情況下的任意一種中，導(dǎo)線進行纏繞形成一個長的線圈（螺線管），其影響的效果將以纏繞的匝數(shù)進行背乘。首先，激勵線圈會產(chǎn)生一個磁場，其部分磁場會穿過檢測線圈，因此，產(chǎn)生一個感應(yīng)電動勢。同樣地，初級磁場會促使被檢測試件中產(chǎn)生電流，這電流在一個封閉的圓環(huán)路徑中進行傳遞并且被稱作為渦流。一個導(dǎo)電能力極好的導(dǎo)體會很明顯地使次級磁場抵制初級磁場的效用。材料在沒有裂縫、孔洞、絕緣層、或薄度發(fā)生改變時的總的電導(dǎo)率與一個存在缺陷的試件的電導(dǎo)率明顯不同。許多具體的應(yīng)用系統(tǒng)簡單地測量了感應(yīng)電動勢振幅發(fā)生改變，但沒有顯示出所需要的參數(shù)，如：絕緣層的厚度或硬度。簡單的說，任何在導(dǎo)線中流經(jīng)的電流都會產(chǎn)生一個相關(guān)的磁場，并且由感應(yīng)出的任何隨時間變化的磁場都將在導(dǎo)線中感應(yīng)出電壓。我們觀察到電流垂直于同心圓形成的磁場。 圖62磁場最初的方向與通電直導(dǎo)線中電流的關(guān)系 a)在卡片上灑滿鐵屑 b）在實驗中指南針的指向 c）右手螺旋定則通過能量守恒法則，感應(yīng)的磁場必然會隨著與直導(dǎo)線距離的增加而減小。磁場強度(H)與磁感應(yīng)強度（B）以及磁導(dǎo)率()有關(guān)，如 圖63 由環(huán)形載流線圈所聚集磁場形式。畢奧——沙瓦特定律從數(shù)學(xué)的角度上闡釋了一個導(dǎo)體中的外加電流與激發(fā)的磁感應(yīng)強度之間的關(guān)系 （61） 圖64 由電流感應(yīng)出的磁感應(yīng)強度其中r表示由空間中的某一點與通電導(dǎo)線的垂直距離，而是從通電導(dǎo)線上一個點與前面所述的空間中的某一點的單位方向矢量指向。磁感應(yīng)電流 假使我們將一根導(dǎo)線放置在一個磁場中時，在導(dǎo)線內(nèi)將產(chǎn)生一個電壓（感應(yīng)電動勢）和一個電流（假設(shè)這根導(dǎo)線是封閉的）。 （63）負號表明由感應(yīng)電壓所激發(fā)的感應(yīng)電流的流動方向是抑制磁通的改變，這就是楞次定律。 （65） 自感 顯然，電子運動（電流）可以產(chǎn)生磁場，該磁場的強度由導(dǎo)線的幾何形狀決定。 外加電壓使導(dǎo)線產(chǎn)生電流，從而產(chǎn)生與之相關(guān)的磁場。因此，電路中的電動勢是通過磁場本身的改變而產(chǎn)生的，這也就是自感LS。 互感與渦流檢測 到目前為止，我們已經(jīng)看到，有通電線圈（初級線圈）產(chǎn)生的能感生出磁場，這個磁場能延伸到空間并繞回到出發(fā)點。情況又會怎樣呢？磁場仍然會在金屬板里產(chǎn)生電流，從而對初級線圈反饋一個相應(yīng)的互感，這個互感就是渦流設(shè)備的基礎(chǔ)。EC法是通過測量互感器阻抗的變化來進行圖 65 主線圈和次級線圈的耦合示意圖a)兩個線圈回路 b) 線圈（一級）和金屬板（次級）c) 兩個線圈（一級線圈激勵、次級線圈信號拾取）及金屬板（次級）測量的。 不管EC換能器是單線圈還是多線圈探頭，它只有連個重要的參數(shù)：電壓和電流。但其他的參數(shù)，比如溫度，也會改變探頭的阻抗。然而，反射電阻也取決于反作用于主線圈的磁場耦合。電感阻礙電流的變化。渦流一般集中在離激勵線圈較近的表面，并且它的強度隨線圈距離的增加而減少。另外，在近表面的渦流可看成屏蔽線圈的磁場，從而減少了磁場在更深處的強度及感應(yīng)電流的強度?！皹?biāo)準(zhǔn)”一詞表示激勵在試件中的平面電磁波(這種條件很少在實際中達到）。圖 66 渦流透入深度 因為渦流檢測的靈敏度和在缺陷處的渦流密度有關(guān)，所以了解在缺陷處的渦流的強度至關(guān)重要。這有助于確保材料背面的渦流足夠弱，以至于材料厚度的變化不會影響渦流檢測的效果。但是從這兩個量，我們可以推斷出所有我們想要得到的簡單信息：電磁材料的性能，零件幾何體，部分完整性。這個部分討論當(dāng)一個渦流探頭的阻抗變化時，阻抗平面圖的基本構(gòu)造。 歸一化阻抗 我們詳細說明傳感器的阻抗是使用真正抵抗力的阻抗的阻抗平面圖來反應(yīng)試樣導(dǎo)電性的變化。 圖 67 感抗的響應(yīng)，初級線圈的電導(dǎo)率從0到 一個通用的阻抗圖來源于一個給定的探頭響應(yīng)的歸一化圖（如圖68a所示），記錄下變量的變化。記 表示總阻抗 b）歸一化阻抗圖 表示總的阻抗。然而，在非常薄的薄片或薄管上，圓形阻抗曲線幾乎完全使用。（我們假定探頭振蕩器的頻率是恒定的。另一種極端，當(dāng)→∞且時，試樣沒有電阻損耗，且渦流引起等效二次磁場并且抵消由初級線圈產(chǎn)生的磁場，例如，磁