生產(chǎn)中一般認(rèn)為厚度小于6 mm的鈦合金板材為薄板，其通常采用冷軋或熱軋工藝制造而成。鈦合金薄板被大量用于艦船結(jié)構(gòu)件的制造中，其質(zhì)量要求高，不允許存在裂紋、起皮、氧化皮、壓折、分層等缺陷。

對其缺陷目前常采用目視法和滲透法檢測，但這兩種方法在應(yīng)用中均存在弊端。目視檢測容易受操作人員經(jīng)驗(yàn)影響，難以發(fā)現(xiàn)微小缺陷；

而滲透檢測過程繁瑣，不利于環(huán)保，且二者均屬于表面缺陷檢測方法，無法檢測內(nèi)部缺陷，極易留下安全隱患，如板材在卷制、壓制、焊接成型時(shí)出現(xiàn)表面開裂、甚至斷裂等問題。

渦流檢測適用于鈦及鈦合金材料，能夠檢測表面及近表面缺陷，傳統(tǒng)的軸繞式線圈能夠快速檢測小直徑薄壁管材，但檢測大面積或復(fù)雜形狀構(gòu)件較為困難。

隨著傳感器技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，最大集成線圈數(shù)量超過100個(gè)的渦流陣列技術(shù)開始取代傳統(tǒng)渦流檢測方法，在換熱器、汽輪機(jī)檢測領(lǐng)域發(fā)揮出獨(dú)特的優(yōu)勢，檢測效率提升了數(shù)十倍。所以本文介紹最新的渦流陣列檢測，希望讀者有所收獲。

渦流陣列（Eddy Current Array，ECA）檢測技術(shù)實(shí)際上并非是簡單的由單通道向多通道的升級(jí)，而是在多種激勵(lì)-接收形式的基礎(chǔ)上結(jié)合數(shù)據(jù)融合技術(shù)與成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)結(jié)果可視化的新型檢測技術(shù)。

渦流陣列線圈激勵(lì)-接收方式示意圖

絕對式線圈的自激勵(lì)-接收方式的抗干擾能力較弱，渦流陣列中一般不采用這種工作方式。

上圖為加拿大某公司渦流陣列檢測設(shè)備中最為常見的兩種激勵(lì)(T)-接收(R)方式的示意，傳感器中線圈排布為A、B、C三行，各行空間位置不同。

長單激勵(lì)(LSD)為單個(gè)線圈激勵(lì)，多個(gè)線圈接收，接收線圈與激勵(lì)線圈的間距較大，特別適用于表面大缺陷檢測，并且受提離的影響較小；短雙激勵(lì)(SDD)為雙線圈激勵(lì)，雙線圈接收，小缺陷檢測靈敏度高，但在相同數(shù)量線圈下的通道數(shù)較少；實(shí)際檢測時(shí)，可根據(jù)檢測條件選擇不同的工作方式。

1 人工缺陷試板

2.1 設(shè)備校準(zhǔn)

渦流陣列設(shè)備校準(zhǔn)包括提離校準(zhǔn)和平衡校準(zhǔn)。提離高度發(fā)生變化時(shí)，渦流陣列信號(hào)拾取線圈的阻抗變化很大，會(huì)產(chǎn)生影響缺陷信號(hào)識(shí)別的干擾信號(hào)，而采用柔性探頭能夠保證各個(gè)通道與試板表面的均勻接觸，消除提離干擾。該型渦流陣列設(shè)備自帶平衡校準(zhǔn)功能，檢測前按照設(shè)備的校準(zhǔn)流程要求進(jìn)行平衡校準(zhǔn)。

2.2 激勵(lì)電壓

渦流陣列探頭激勵(lì)電壓可調(diào)，電壓越高檢測線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢也就越高，但由于線圈集成在柔性基材上，較為脆弱，采用過大的電壓激勵(lì)很容易影響使用壽命，試驗(yàn)統(tǒng)一采用5 V的激勵(lì)電壓。

2.3 激勵(lì)頻率

根據(jù)渦流檢測理論，頻率越高，趨膚效應(yīng)越強(qiáng)，表面缺陷的檢測靈敏度也就越高，但近表面缺陷檢測的靈敏度會(huì)下降。采用不同的激勵(lì)頻率對E4-1試板中的行1缺陷進(jìn)行檢測，下圖為缺陷感應(yīng)信號(hào)電壓幅值與頻率的關(guān)系曲線，可知隨著激勵(lì)頻率的增大，圓形缺陷信號(hào)幅值增大很快，條形缺陷信號(hào)幅值增大并不明顯。考慮到信噪比及近表面缺陷檢測，試驗(yàn)激勵(lì)頻率定為300 kHz。

缺陷感應(yīng)信號(hào)幅值與激勵(lì)頻率關(guān)系曲線