1．什么叫涡流（Eddy-current）？

当金属导体处在变化着的磁场中或在磁场中运动时，由于电磁感应作用而在金属导体内产生的旋涡状流动电流。

2．什么叫阻抗（R resistance）－能量损耗（Energy lost）？

电流通过导体材料过程中，电荷在导体中移动将克服一定的阻力，即电阻（R）。

导体材料的电阻使部分电能转化为热，损耗一定的能量。

激励电流在线圈中流动，或感应电流在被测导体（工件）中流动都要损耗能量，不同试件因导电率、磁导率等影响因素各异，能量损耗的大小也不一样。

3．什么叫电抗（X reactance）－能量存储（Energy stored）？

当电流通过导体时，导体周围形成磁场，部分电能转化为磁场中的磁能，在一定条件下磁场的磁能可转变成感应电流。

涡流检测中，除了自感现象以外，两个相邻的线圈间还有互感现象存在。

无论自感电流，抑或互感电流所形成的磁场，总要阻碍原电流增强或减弱，这就是感抗的作用。同理，电容器对电压变化的阻碍作用称为容抗，感抗和容抗统称为电抗。一般地说，磁性材料增强检测线圈的电抗，非磁性材料削弱检测线圈的电抗。

4．涡流检测技术的特点是什么？

涡流检测是一种应用较广泛的无损检测技术，是五大常规无损检测方法之一，该检测法具有如下技术特点：

①检测速度快，易于实现自动化。由于涡流检测的基本原理是电磁感应，涡流检测只适用于能产生涡流的导电材料。涡流检测线圈激励后所形成的电磁场实质是一种电磁波，具有波动性和粒子性，所以检测时传感器不需要接触工件，也不必在线圈与试件之间填充耦合剂，因此检测速度快，对管、棒材的探伤每分钟可检查几十米；对丝、线材的探伤每分钟可达几百米，甚至上千米，因此，易于实现自动化检测。

②表面、亚表面缺陷检出灵敏度高。由于感生涡流渗入被检试件的深度与试验频率的平方根成反比，这个深度不大，因此，涡流检测通常被认为是一种检测表面或近表面质量的无损检测技术。常用试验频率的范围为几赫兹至几兆赫兹（特殊的可高达上百兆）。

③能在高温状态下进行检测。由于高温下的导电试件仍然具有导电性质，涡流检测不受材料温度的影响，因此，可在该状态下对导电体进行检测，如热丝、热线、热管、热板。尤其重要的是当加热到居里点以上，钢材消除了磁导率的影响，可以象非磁性金属那样，用涡流法进行探伤、材质试验以及进行板厚、管壁厚或复盖膜层厚度的测量。

④多用途的检测技术。对试件中涡流产生的影响因素主要有：金属物体的电导率和磁导率、试件的尺寸和形状、线圈和试件间隙的大小、试件内部的缺陷等。因此，涡流可以应用于多个不同的领域，除探伤外，还能测量工件的电导率、磁导率、晶粒尺寸、热处理状态和工件几何尺寸，涂层（或镀层）厚度。它适用于铁磁性、非铁磁性金属或金属工件的各种物理的、组织的冶金状态检测。

⑤多种干扰因素。涡流检测能对试件性能的多种参数作出反应，因此，是一种多用途的检测方法。同时，由于检测中对多种参数的敏感反应，工件的无关参数将形成多种干扰信号，严重的干扰信号可影响对有效信号的辨认，给检测结果的判断带来困扰。这就要求在检测时，应采用各种有效措施来消除干扰因素的影响，确保检测的可靠进行。

⑥检验结果可以实时显示和通过磁带机、光盘和软硬磁盘记录长期保存，且可在必要时回放重现，并进行分析。

5.简述涡流检测仪器的基本结构（即产生涡流的基本条件）。

根据电磁感应的互感原理，只有两个导体之间才能产生互感效应。故产生涡流的基本条件是：能产生交变激励电流及测量其变化的装置，检测线圈（探头）和被检工件（导体）。

通常受检工件包括金属管、棒、线材，成品或半成品的金属零部件等。

6．简述涡流检测原理――电阻抗的测量。

涡流检测就是通过测量涡流传感器的电阻抗（Z impedance）变化值实现的，电阻抗包括阻抗（R resistance）和电抗（Xreactance）。

7．什么是阻抗平面图？

以阻抗R为横坐标，电抗X为纵坐标形成直角坐标系，通过涡流仪器测定检测线圈的电阻抗变化量，可在上述坐标系标记一个点P。

P点是一矢量点，具有一定的幅度（amplitude）和相位（phase），电阻抗变化在阻抗平面图上的表现：由于各种因素造成涡流信号分量——阻抗R或电抗X值的变化，阻抗平面图上的涡流检测信号矢量点p将随之发生位移，P点位移后涡流信号的幅（Z amplitude/distance）和相位（θ,phase/direction）也随之发生改变。P点变动的轨迹图即阻抗平面图。

8．影响涡流信号矢量点P移动的因素有哪些？

由于各种因素的作用，如试样的电导率、磁导率、外形尺寸等等，将引起涡流矢量点P在阻抗平面图上位移，P点的移动形成各种各样的轨迹，称为阻抗平面图。

通过分析涡流仪检出阻抗平面图，可以判断试样的一些特性。

9．什么是电导率（σ）？用于描述电流通过导体难易程度的量值，同一导体的电导率与其电阻成反比。当被测物体（简称试件）的电导率σ变化时，涡流的流动将出现相应的改变，阻抗图上涡流信号矢量点P也将移动。

10．如何测定试件的电导率？

因为电导率σ的变化会引起涡流Ie发生变化，所有可以运用Ie与σ之间的内在联系，根据不同的Ie值来推测σ的值，也就是说我们可以运用涡流技术来测量不同金属材料的电导率。

只要我们能将不同电导率的金属材料产生的涡流值做一个对应曲线（或称为标定曲线），便可很容易地测出任何一种未知金属材料的导电率σ。这就是涡流技术运用于电导率测量的原理。

11．影响电导率的因素有哪些？

①杂质含量：杂质影响材料中原子的排列，引起电阻率增大。②温度：在一定范围内，材料的电阻随温度的变化而变化。③冷热加工：材料的冷热加工，可能产生内应力而使材料的阻抗改变。④合金成分：对于固溶合金，电阻率随着合金成分的增加而增加。⑤应力：在弹性范围内，单向拉伸或扭转会提高导体的电阻率。

12.简述涡流检测试件形变、厚度的原理？

同样电导率的试件，由于几何形状的变化，如厚薄不一，出现凹坑，或者检测线圈位于试件的边缘处等，原来涡流场将受到影响而发生畸变，这样便产生涡流信号矢量点的变化。

根据几何形状不同会引起涡流信号变化的原理，可将涡流仪应用于测厚等，在蒸发器传热管道涡流检查中发明了“蒸发器胀管区轮廓曲线软件”（Profilometaruy Software）。

13．什么叫边缘（端头、端尾）效应？

当检测线圈移动到板状试件的边缘、凹坑、或减薄处时，涡流场便发生畸变，这种现象在涡流检测技术中称之为“边缘效应”。若被测物体是棒状、丝状或线状以及管状，这种现象便称之为“端头效应”或“端尾效应”。

涡流的畸变可反映于阻抗平面图中，下图为电导率相同而厚度不同的试样经涡流检测显示的阻抗平面图。

14.简述“提离效应”和运用涡流测量金属表面的非金属涂层（如油漆厚度）厚度的原理。

当检测线圈与被测试件之间的相对位置发生变化时，检测线圈在试件上产生的涡流密度就会改变。检测线圈与试样的相对距离逐步增加，涡流密度逐渐减小，涡流信号矢量点P可在阻抗平面图中出现移动，形成变化的轨迹。

这种现象称之为“提离效应”（lift offeffective）。

运用该原理可测量金属表面的非金属涂层（如油漆厚度）的厚度，或低电导率试样上高电导率覆盖层的厚度。当检测线圈远离（假设无穷远）试样时，试样中便没有涡流形成。

探头从中等电导率的试样提离（lift-off），在试样与探头间形成不同间隙（probe Spacing）时，阻抗平面图随之出现相应的变化；以上情况可看作在检测具有中等电导率试件时，试件上覆盖着不同厚度的低导电层（或非导电层）物质。

15．什么是磁导率（μ）、实际磁导率、相对磁导率？

不同物质在相同磁场H中的磁感应强度B值是不一样的。为了反映这种变化，引入磁导率的概念。

磁导率又叫磁导系数，它表示了材料磁化的难易程度，用符号μ表示。磁导率是物质磁化时磁感应强度的比值，反映了物质被磁化的能力。μ＝B/H

假如试样的电导率σ不变，而其磁导率μ发生变化，磁导率的改变同样影响试样中涡流的流动状况，使阻抗平面图中涡流信号矢量点P发生移动。

磁导率μ通常可分为实际磁导率（μ）、相对磁导率（μr通常为一个常数）和真空磁导率（μ0）。

三者的关系为：μ=μ0μr。

16.铁磁性材料涡流探伤时，为什么必须应用磁饱和技术？

铁磁性材料检测时，其磁导率随着激励电流形成的外加交变磁场H的变化而变化，使阻抗平面图上涡流信号矢量点P变化不定，严重干扰涡流仪对铁磁性材料的探伤等。

所以对铁磁性材料的涡流探伤一般都要应用磁饱和技术，即增设一个磁饱和线圈。