涡流探伤中相位角差较大化问题探讨

涡流探伤中相位角差通常是指在一定的激励频率的条件下被检管材表面缺陷的相位角与通孔信号相位角之差。该相位角差越大，表明检测系统对表面缺陷与内部缺陷分辨能力越强，对由于被检管材探伤中振动干扰抑制能力越强。可见，相位角差的大小反映了检测系统性能的好坏，是大多数涡流设备生产厂家所追求的。

影响涡流探伤相位角的因素主要有：

  1）探伤的激励频率

  2）探伤仪器中相敏检波部分的性能

  3）涡流探头（线圈）的性能

针对上述三点我们分别进行探讨。

  1）探伤的激励频率：由于探伤的激励频率直接与被检材料中涡流的渗透深度有关，频率越高，渗透（探伤）深度越浅；反之，频率越低，渗透（探伤）深度越深。为保证检测效果，国家有关探伤标准对探伤的激励频率的选择有明确的要求，因此难以通过改变激励频率来提高相位角差。

  2）探伤仪器中相敏检波部分的性能：目前国内有关“相敏检波”的版本很多，我们通过大量研究和比较，发现德国一家公司的“相敏检波”技术特别理想，其采用的是“倍频全波相敏检波”技术，得到的相位角差明显大于其他的方法。我们上海威远公司经过多年潜心研究，目前已将该“倍频全波相敏检波”技术用于“UNIK 26800EX智能型涡流探伤仪”和“UNIK 26860EX全电脑涡流探伤仪”，取得了很好的探伤效果。

  3）涡流探头（线圈）的性能：目前，大多数穿过式涡流探头（线圈）在小规格（通常探头内径Φ＜100mm）探伤时，其相位角差是能够满足要求的，但在探伤规格加大后，性能急剧下降，表现为在阻抗平面上仅显示一条直线。通过对探头内磁场测量及分析，我们发现，通常只注意将大规格涡流探头的“零电势”调低，但忽视了其内部磁场分布的“磁场平衡性”，就造成大规格涡流探头的相位角差小。我们针对这一结果，对大规格涡流穿过式探头在设计加工上、制作工艺上特别保证了探头的“磁场平衡性”，取得了相当不错的效果。

经过上述讨论可知：通过对2）和3)条的改进，提高涡流探伤的相位角差是有可行的，从而提高了涡流探伤的稳定性和可靠性。