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摘要：对涡流探伤仪的国内外相关标准进行了研究，在分析涡流探伤仪工作原理的同时，确定影响涡流探伤仪性能指标的重要参数，深入分析零件检测深度与频率参数之间的关系，总结了涡流探伤仪综合性能的校准经验。
关键词：涡流探伤仪；频率参数；综合性能
涡流探伤仪主要用于检测金属零部件的表面或近表面缺陷，是无损检测的重要工具，被军工和民用制造单位广泛应用于复杂表面零件的探伤，同时也是军工和民用地面维护和故障排除的重要测试工具。涡流探伤仪的计量特性直接影响检测结果，进行规范的校准是确保涡流探伤仪性能满足使用要求的重要技术手段。
1 国内外涡流探伤仪相关标准现状
目前国家计量体系和国防军工计量体系均没有制订涡流探伤仪的计量标准。现有可借鉴国家标准有GB/T 14480.1-2015《无损检测 涡流检测设备 第1部分：仪器性能和检验》、GB/T 14480.2-2015《无损检测 涡流检测设备 第2部分：探头性能和检验》、 GB/T 14480.3-2008《无损检测 涡流检测设备 第3部分：系统性能和检验》。GB/T 14480系列标准规定了通用涡流检测设备的检验项目和检验方法，但没有具体的技术指标和强制的检验项目。国外的标准为ISO/DIS 15548与国标GB/T 14480《无损检测 涡流检测设备》等同。行业标准JJG（民航）0061-2001《涡流探伤仪检定规程》比较适用于通用类型的涡流探伤仪的检定，不能完全满足特殊类型涡流探伤仪的检定。
2 涡流探伤仪的工作原理
探伤仪的振荡器产生交变电流流过置于试件上的线圈，在线圈周围形成交变磁场，并在试件表面产生涡流；当检测线圈位置发生变化时，由于线圈所处位置下面存在缺陷，试件形状、尺寸或材料电磁特性有所变化，都会引起涡流的大小发生改变并通过二次磁场作用于检测线圈，使线圈阻抗发生变化，通过涡流探伤仪可以显示出阻抗的这一变化，这就是缺陷的标志，阻抗是涡流探伤仪反应缺陷的关键参数。
3 关键技术参数分析
3.1 确定涡流探伤仪的关键参数
在任何具体的涡流检测中，工作频率与检测对象的厚度、期望的透入深度、要求达到的灵敏度或分辨率有关，低频率条件下可获得更大的涡流透入深度，因为随着频率的降低，发现缺陷的灵敏度也随之降低。在满足检测深度要求的前提下，提高频率，得以到较高的灵敏度，激励源输出频率参数属于涡流探伤仪的重要参数。电压参数相当于涡流探伤仪的增益，增益决定缺陷信号在显示单元幅度的大小。其它参数属于仪器综合性能评定参数，需要配备放置式标准探头进行检定，例如：灵敏度、信噪比、提离效应、边缘效应、倾斜性能。
3.2 频率参数技术指标的校准分析
JJG（民航）0061-2001《涡流探伤仪检定规程》规定涡流探伤仪的频率误差指标为±10%。但是涡流探伤仪用于检测的零件复杂多样，其频率的技术指标参数应根据不同零件的公差而变化，不应完全按照标准确定技术指标，应根据实际检测的零件和工艺来确定频率的技术指标。
下面以爱德森SMART-2097L涡流探伤仪为例，进行具体分析。根据表1的数据可知，当检测篦齿盘的0.2mm缺陷时，允许误差为±0.02mm，由集肤效应公式导出按公式转化频率允差±20%，根据GJB 5109-2004《装备计量保障通用要求 检测和校准》中的要求，被测装备与其校准设备的测试不确定度比一般不得低于4：1。这样检测篦齿盘的涡流探伤仪的频率最大允许误差为±5%。所以涡流探伤儀的频率参数指标应根据具体使用情况而定。
3.3 涡流探伤仪综合性能的校准分析
涡流探伤仪的型号和探头复杂多样，由于探头线圈的外形设计和制作不同，自感式的且线圈平行于标准试块，可以感应到标准试块的缺陷，可以进行综合性能校准。
互感式的且垂直于标准试块线圈探头，将无法感应到标准试块的缺陷，这样的线圈无法进行综合性能的检查，所以进行涡流探伤仪的综合性能检查必须设计制作带负载电阻的放置式线圈，原理图如图1。
4 数据处理
根据上面所用的分析方法对不同型号涡流探伤仪频率参数进行实验分析，根据表2的实验数据，涡流探伤仪的测量结果符合该设备技术指标要求。
5 结论
综上所述，为了提高涡流探伤仪现场使用准确、可靠，避免某参量超过现场工艺的技术指标，造成漏检，可以借鉴以上的分析方法，用于监测涡流探伤仪各项指标的准确性。
（作者单位：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司）
关键词：涡流探伤仪；频率参数；综合性能
涡流探伤仪主要用于检测金属零部件的表面或近表面缺陷，是无损检测的重要工具，被军工和民用制造单位广泛应用于复杂表面零件的探伤，同时也是军工和民用地面维护和故障排除的重要测试工具。涡流探伤仪的计量特性直接影响检测结果，进行规范的校准是确保涡流探伤仪性能满足使用要求的重要技术手段。
1 国内外涡流探伤仪相关标准现状
目前国家计量体系和国防军工计量体系均没有制订涡流探伤仪的计量标准。现有可借鉴国家标准有GB/T 14480.1-2015《无损检测 涡流检测设备 第1部分：仪器性能和检验》、GB/T 14480.2-2015《无损检测 涡流检测设备 第2部分：探头性能和检验》、 GB/T 14480.3-2008《无损检测 涡流检测设备 第3部分：系统性能和检验》。GB/T 14480系列标准规定了通用涡流检测设备的检验项目和检验方法，但没有具体的技术指标和强制的检验项目。国外的标准为ISO/DIS 15548与国标GB/T 14480《无损检测 涡流检测设备》等同。行业标准JJG（民航）0061-2001《涡流探伤仪检定规程》比较适用于通用类型的涡流探伤仪的检定，不能完全满足特殊类型涡流探伤仪的检定。
2 涡流探伤仪的工作原理
探伤仪的振荡器产生交变电流流过置于试件上的线圈，在线圈周围形成交变磁场，并在试件表面产生涡流；当检测线圈位置发生变化时，由于线圈所处位置下面存在缺陷，试件形状、尺寸或材料电磁特性有所变化，都会引起涡流的大小发生改变并通过二次磁场作用于检测线圈，使线圈阻抗发生变化，通过涡流探伤仪可以显示出阻抗的这一变化，这就是缺陷的标志，阻抗是涡流探伤仪反应缺陷的关键参数。
3 关键技术参数分析
3.1 确定涡流探伤仪的关键参数
在任何具体的涡流检测中，工作频率与检测对象的厚度、期望的透入深度、要求达到的灵敏度或分辨率有关，低频率条件下可获得更大的涡流透入深度，因为随着频率的降低，发现缺陷的灵敏度也随之降低。在满足检测深度要求的前提下，提高频率，得以到较高的灵敏度，激励源输出频率参数属于涡流探伤仪的重要参数。电压参数相当于涡流探伤仪的增益，增益决定缺陷信号在显示单元幅度的大小。其它参数属于仪器综合性能评定参数，需要配备放置式标准探头进行检定，例如：灵敏度、信噪比、提离效应、边缘效应、倾斜性能。
3.2 频率参数技术指标的校准分析
JJG（民航）0061-2001《涡流探伤仪检定规程》规定涡流探伤仪的频率误差指标为±10%。但是涡流探伤仪用于检测的零件复杂多样，其频率的技术指标参数应根据不同零件的公差而变化，不应完全按照标准确定技术指标，应根据实际检测的零件和工艺来确定频率的技术指标。
下面以爱德森SMART-2097L涡流探伤仪为例，进行具体分析。根据表1的数据可知，当检测篦齿盘的0.2mm缺陷时，允许误差为±0.02mm，由集肤效应公式导出按公式转化频率允差±20%，根据GJB 5109-2004《装备计量保障通用要求 检测和校准》中的要求，被测装备与其校准设备的测试不确定度比一般不得低于4：1。这样检测篦齿盘的涡流探伤仪的频率最大允许误差为±5%。所以涡流探伤儀的频率参数指标应根据具体使用情况而定。
3.3 涡流探伤仪综合性能的校准分析
涡流探伤仪的型号和探头复杂多样，由于探头线圈的外形设计和制作不同，自感式的且线圈平行于标准试块，可以感应到标准试块的缺陷，可以进行综合性能校准。
互感式的且垂直于标准试块线圈探头，将无法感应到标准试块的缺陷，这样的线圈无法进行综合性能的检查，所以进行涡流探伤仪的综合性能检查必须设计制作带负载电阻的放置式线圈，原理图如图1。
4 数据处理
根据上面所用的分析方法对不同型号涡流探伤仪频率参数进行实验分析，根据表2的实验数据，涡流探伤仪的测量结果符合该设备技术指标要求。
5 结论
综上所述，为了提高涡流探伤仪现场使用准确、可靠，避免某参量超过现场工艺的技术指标，造成漏检，可以借鉴以上的分析方法，用于监测涡流探伤仪各项指标的准确性。
（作者单位：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司）