德國FOERSTER渦流探傷儀中國代理商

德國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*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。

FOERSTER中國代理商 - 泰立儀器

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！

德國FOERSTER渦流探傷儀中國代理商

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*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。

德國FOERSTER金屬材料無損檢測、磁力測量和金屬探測

導電性測量

借助便攜式 FOERSTER 設備 SIGMATEST 可通過 渦流確定非鐵磁金屬的導電性。憑借它可測定物理和技術材料特性，并輕松監控負荷較大的部件。此外，導電性用于質量控制，例如在測定金屬純度時。對此還可檢查合金的同質性以及剛度和硬度。

SIGMATEST：便攜式測量設備 SIGMATEST 可根據渦流原理測定非鐵磁體金屬的導電性。

磁性測量

為了測定金屬的磁性特性，如參數 導磁系數， 矯頑強度， 頑磁， 剩余磁場和 磁性相，FOERSTER 研發了精密的測量設備。此外，該設備還用在對金屬進行質量控制、在硬金屬燒結過程中控制燒結度或在不銹鋼中定位鐵素體雜質時。

MAGNETOSCOP：MAGNETOSCOP，一款帶探頭的便攜式磁力計系統，用于測量磁通密度和相對導磁系數。

MAGNETOMAT：MAGNETOMAT 是一款靜態測量系統，用于精密測定磁通密度和相對導磁系數。

KOERZIMAT MS：KOERZIMAT MS 精密地測量與重量以及體積相關的飽和極化。

KOERZIMAT HCJ：測量系統 KOERZIMAT HCJ 可準確快速地測量矯頑強度 HcJ。

3 軸磁力計：基于 F?rster 探頭上的 3 軸磁力計用于確定三維磁通密度。

裂縫檢驗

通過 FOERSTER 檢驗系統可無損檢測半成品以及各組件是否存在不同的瑕疵。根據測得的瑕疵類型（點狀、縱向或橫向裂縫）以及被檢材料，可使用多種檢驗設備。它們基于不同的技術，如： 渦流探傷檢測法、 漏磁探傷或 暖流熱成像。同時在維護檢驗時可使用手持式裂縫檢驗設備。

下面是關于 FOERSTER 用于裂縫檢驗不同的系統和檢驗設備的概覽。

CIRCOFLUX：CIRCOFLUX 借助 AC 漏磁探傷法檢驗是否有縱向表面瑕疵。CIRCOFLUX 主要用于黑色材料，因為在進行渦流探傷時與進行交變場漏磁探傷法不同，起絨的材料表面會引起大量干擾信號。

CIRCOGRAPH：借助 CIRCOGRAPH 檢驗設備能可靠識別材料內部和材料表面上的縱向瑕疵。此時旋轉的探頭通過渦流無接觸式地探測材料表面。

DEFECTOMAT：DEFECTOMAT 產品系列檢測半成品是否在材料中有點狀和橫向瑕疵。借助可選的 Ferromat 通道還可探測鐵污染。根據檢驗任務，可提供不同的線圈。

DEFECTOMETER：手持式檢驗設備 DEFECTOMETER 用于手動進行維護檢驗。憑借它已能可識別 20 µm 以上深度的裂縫。

DEFECTOSCOP：該款支持計算機的多用途檢驗設備 DEFECTOSCOP 可用于移動式維護檢驗導電材料上的裂縫和組織。

DEFECTOVISION：DEFECTOVISION 檢驗系統使用暖流熱成像工作。通過分析溫度分配，可識別和可視化精細的表面瑕疵，例如在鋼坯和軌道上。

ROTOMAT/TRANSOMAT：檢驗系統 ROTOMAT 和 TRANSOMAT 專為大直徑管道而研發，借助直流場漏磁探傷檢測法檢驗管道內側和外側是否有表面瑕疵。

ROTOPUSH / ROTOSCAN： ROTOPUSH 和 ROTOSCAN 是全自動的檢驗機械裝置，借助渦流方法檢查圓柱形部件或環形材料上的裂縫。然后對組件進行分類揀選。

STATOGRAPH：STATOGRAPH 檢驗設備是為借助渦流探傷法自動對組件進行裂縫檢驗而研發。針對不同的檢驗任務，提供大量合適的傳感器。

混淆檢驗

全自動生產流程中可能自行出現材料混淆。這可能對生產線上的工具造成大量的經濟損失，甚至為用戶帶來二次損失。提供 MAGNATEST 用于對組件和半成品生產進行自動無損混淆檢驗。不同幾何形狀和直徑的多種傳感器對待檢材料進行準確調整。

MAGNATEST：MAGNATEST 系列設備提供適合對金屬部件和組件進行磁感應材料檢驗的系統。憑借它既可以進行硬度檢驗也可以進行材料混淆檢驗。

MAGNATEST D-HZP：檢驗系統 MAGNATEST D-HZP 非常適合采用磁感應方法對半成品進行材料混淆檢驗以及 熱處理控制。該系統以磁感應方式工作。

夾層檢驗/層狀的非致密結構

非致密結構，如在制造無縫鋼管或板材時生成的夾層或雜質，將對產品的質量造成不良影響。借助基于超聲波技術的檢驗設備可在生產期間執行質量控制。FOERSTER 生產的系統精密檢測材料中的瑕疵位置。

CIRCOSON WT：CIRCOSON WT 借助 EMAT（電磁超聲波方法）對鐵磁體鋼管進行精密的內壁厚度測量。可選擇裝備的夾層檢測裝置能安全探測管壁內部的瑕疵。

DEFECTOPLATE：檢驗系統 DEFECTOPLATE 借助超聲波技術可靠地檢測帶鋼和板材材料中是否有層狀的非致密結構，并自動確定這種結構的數量、尺寸、深度和位置。

內壁厚度測量：

在管道和板材質量控制中，精密的墻壁厚度測量起到核心作用。為此可使用無損作業的超聲波方法。通過該方法可識別處于公差范圍外的不均勻性，并精密測量管道或板材厚度。

CIRCOSON WT：CIRCOSON WT 借助 EMAT（電磁超聲波方法）對鐵磁體鋼管進行精密的內壁厚度測量。此外，可選擇裝備的 夾層檢測裝置能安全探測管壁內部的瑕疵。

DEFECTOPLATE：檢驗系統 DEFECTOPLATE 借助 超聲波技術可靠地檢測帶鋼和板材材料中是否有非致密結構，并自動確定這種結構的數量、尺寸、深度和位置。此外還可通過脈沖回波法確定板材厚度。

硬化/結構檢驗

為達到較高的質量意識，且涉及產品責任的問題，始終需要對組件與半成品經常進行高精密的硬化與結構檢驗。為了快速、可靠且經濟地執行質量檢驗，需要無損的檢驗方法。借助不同的技術，如 渦流探傷檢測法或 磁感應檢驗，可檢驗組件或半成品的材料特性。通過 FOERSTER 系統的材料或結構檢驗可避免材料混淆或測算硬化深度。

DEFECTOMETER：手持式檢驗設備 DEFECTOMETER 用于手動進行裂縫和結構檢驗。憑借它已能可識別 20 µm 以上的裂縫。

DEFECTOSCOP：該款支持計算機的多用途檢驗設備 DEFECTOSCOP 可用于手動檢驗導電材料上的裂縫和組織。

MAGNATEST：MAGNATEST 系列設備提供適合對金屬部件進行磁感應材料和結構檢驗的系統。憑借它即可進行硬化檢驗，也可 進行材料混淆檢驗。

MAGNATEST D-HZP：檢驗系統 MAGNATEST D-HZP 非常適合采用磁感應方法對半成品進行材料混淆檢驗和熱處理控制。

ROTO-PUSH / ROTO-SCAN： ROTO-PUSH 和 ROTO-SCAN 是全自動的檢驗機械裝置，借助渦流方法檢查圓柱形部件或環形材料上的裂縫和結構。然后對組件進行分類揀選。

管坯碰撞和芯棒斷裂識別

制造無縫管道時，進行管坯碰撞和芯棒斷裂識別起關鍵作用。為了控制和監視生產設備中的故障情況， 渦流檢驗系統除了進行瑕疵檢驗，還用作傳感器。

管坯碰撞識別

在制造無縫管道時，管坯被移動到軋鋼單元的鋼制芯棒上。并非連續移動，而是分步滑動和旋轉。必須探測管坯之間的碰撞位置，以便控制流程。帶探測線圈的渦流檢測儀準確提供該項信息。

芯棒斷裂識別

在管坯中驅動的軋輥芯棒在生產過程中可能斷裂，并掛在成品管道中。借助通過式線圈可識別芯棒斷裂，并停止機器。

通過以下 FOERSTER 電子檢驗裝置執行管坯碰撞和芯棒中斷識別：

DEFECTOMAT：DEFECTOMAT 檢驗系統借助渦流探傷法檢查管道表面是否有點狀和橫向瑕疵。此時還使用裝備了相應傳感器的系統，用于管坯碰撞和芯棒斷裂識別。

磁異常

借助主動電磁感應 (EMI) 或被動式磁力計在土壤中探測磁異常，如金屬或未爆物體。主動 EMI 主要用于淺表物體，被動式磁力計則可以搜尋至更大的深度。根據檢驗任務和使用范圍，FOERSTER 的設備既可隨身攜帶，也可裝備輪組。

FEREX：FEREX 這個名稱表示高靈敏度的鐵探測器。根據裝備不同，還可實現諸如地理坐標定位及導航等功能。為了進行大面積探測，可為 FEREX 探頭安裝多層探頭支架系統。

FEREX API 鉆孔：鉆孔探測裝置是 FEREX 探測器的擴展裝置。憑借它可在淺表有故障信號的情況下安全檢測位于深處的物體。

DATA2LINE BASIC，GEO 和 UXO： DATA2LINE 是適用于所有 FEREX 探測器的綜合分析軟件。基本模塊可擴展，例如通過模塊 UXO 可抵達物體更深層位置。

FOERSTER MULTICAT：研發了可在野外工作的堅固型多層探頭掛鉤 FOERSTER Multicat，用于大面積探測。這實現了每小時 2 公頃的面積覆蓋。借助功能強大的軟件 DATAMONITOR 3 進行數據收集與分析。

METEX：METEX 設備系列的產品特別適合探測埋藏很深的物體和集束。探測器既可以在陸地上使用也可以在淺水中使用。

MINEX：MINEX 專為安全探測所謂的淺表微金屬或“塑料"地雷而研發。

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