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涡流的趋肤效应

　　处于改动磁场中的导体在磁场作用下，导体中会构成涡流而涡流发作的焦耳又使电磁场的能量不断损耗，因此在导体内部的磁场是逐步衰减的，外表磁场强度大于深层的磁场强度。又涡流是由磁场感应发作的，所以在导体内磁场的这种递减性天然导向涡流递减性。咱们把这种电流跟着深度的添加而衰减，明显地集中于导体外表的表象称为趋肤效应。

　　咱们知道，涡流是由磁场感应发作的，既然导体的磁场呈衰减散布，可以意料，涡流散布也不会均匀。

　　导体内的磁场强度和涡流密度呈指数衰减，衰减的快慢取决于导体的μ、σ及交变磁场的f。

　　为了阐明趋肤效应的程度，咱们规则磁场强度和涡流密度的起伏降至外表值的1/e（约为37%）处的深度，称作渗透深度，用字母δ表明：

　　　　　δ=1/。

　　工程上常常选用的渗透深度公式是：

　　　　　δ=                （1）

　　　　　式中：μr—相对磁导率，无量纲 

　　            σ—电导率    单位：1/微欧姆·公分（1/Ω·cm）

　　            f—频率       单位：赫兹（Hz）

　　            δ—渗透深度   单位：公分（cm）

　　定论：导体内的磁场和涡流衰减很快，在渗透深度处磁场强度和涡流密度只要导体外表的1/e（约37%），幅值较大的磁场和涡流都集中在导体的渗透深度规模以内。导体渗透深度以下散布的磁场强度和涡流密度均较小，但并非没有磁场和涡流存在。渗透深度是一个很重要的参数。

　　在涡流检测中，缺点的检出灵敏度与缺点处的涡流密度有关。导体外表涡流密度最大，具有较高的检出灵敏度；深度超越渗透深度，涡流密度衰减至很小，检出灵敏度就较低。根据公式可知，只要下降频率，就能取得较大的渗透深度。

　　相位滞后是描绘导体内磁场和涡流的另一个重要物理量。

　　      θ=x             （2）

　　　　　式中：θ的单位是弧度（rad）   又：δ=1/

　　所以（2）式还可写成：

　　　　　θ=-                    （3）

　　当x等于渗透深度δ时，相位滞后量为1个弧度或57.3，也即是说，在渗透深度处的磁场和涡流的相位，比外表处的磁场和涡流的相位落57.3。需求注意的是，这儿的相位滞后不应与交流电路中电压和电流的相位差概念混淆。事实上，导体中的感应电压和感触应电流跟着深度的改动都存在相位滞后表象。

　　相位滞后在涡流检测信号剖析中起着重要作用。在涡流探伤中，因为不一样深度方位的缺点处的涡流存在着相位滞后，故而这些涡流在检测线圈中感应的缺点信号就会发作相位上的差。根据信号相位与缺点方位之间的对应联系，咱们可对缺点的方位进行断定。

8.5.3.3  线圈阻抗的改动

1  影响线圈阻抗的要素

1） 与线圈自身有关的要素

线圈的形状、尺度、匝数、层数、有无铁磁芯以及线圈的绕法等。通常用线圈的半径R、长度L、匝数N和自感L0等来表明线圈阻抗的巨细。

2） 与试件有关的要素

试件的电导率σ、磁导率μr；试件的形状和尺度，如圆棒的直径、管子的内外径和壁厚等。

3） 与线圈和试件间相对方位有关的要素

线圈和试件间的间隔（提离）、填充系数、偏疼度、振荡、端部以及线圈相对试件的运动速度等。以上诸要素导致的阻抗的改动别离称为提离效应、振荡噪声、端头效应和速度效应等。

4） 缺点

主要指不连续性缺点，包含缺点的尺度（如缺点的深度、宽度、长度）、形状、方位和取向（如倾角）等。

5） 与检测条件有关的要素

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