裂纹及磨削烧伤检测
在机械工程及汽车零部件领域，人们正在努力减少大批量零部件生产中贵重的原材料损耗，以及材料切割检测带来的成本。减少材料切割以及更加严格的材料性能要求促使生产厂家通过加强无损检测来保证生产的零部件具有正确的组织结构，并且没有裂纹及磨削烧伤。 涡流检测方法可以应用于所有导电或导磁材料，这包括所有的金属材料。通过选择合适的探头及载频，涡流裂纹及磨削烧伤检测可以用于许多应用。基于其原理，主要是检测表面开口或近表面的缺陷及砂眼。 裂纹检测探头的检测分辨率以及有效扫查宽度取决于探头探芯的尺寸（0.5-5.0mm之间）及类型。检测时探头和被测工件表面需要相对运动。为了检测旋转对称零件的裂纹，要么被测零件旋转，探头静止；要么被测工件静止，探头通过旋转探头方式旋转。如果需要检测区域超过一条线，则还需要增加移动，以完成整个表面扫查。更复杂的表面需要更加复杂的机械系统来实现。我们的机械生产部门总是非常乐意和您一起工作来设计及制造检测系统，完成您的100%检测。		裂纹检测探头盒用于偏心零件如凸轮的接触式裂纹及磨削烧伤检测；可以覆盖大直径范围；达每分钟300转（根据工件的形状），配有长寿命耐磨陶瓷保护。根据要求提供凸轮轴组织结构检测方案。

ibg自动检测系统中的被测转向螺母。检测内表面裂纹及磨削烧伤，配有照相检测系统来捕获工件特定的QR编码。

过去，涡流检测方法需要通过人工缺陷（EDM）标样件对仪器进行优化设置。但是人工缺陷标样件和自然缺陷的涡流行为（如相位角等）不一样。因此，自然缺陷可能检测不出来。现在ibg的eddyvisor家族采用新的方法，通过预防性多滤波（PMFT）技术，涡流仪不是根据人工缺陷标样件，而是根据合格工件表面"健康"的涡流图案进行设置。覆盖整个滤波带的30个公差区域自动形成，实际上是在检测仪器上形成工件"健康" 表面的图画。只要涡流信号超过其中一个公差区域，就会触发不合格信号，不管是人工还是自然缺陷。

为了验证检测灵敏度，可在合格工件上加工人工缺陷。此缺陷必须100%被仪器检测出来，以验证检测方法及检测系统的有效性。在我们的实验室，事先通过可行性实验，我们会判断您的应用可以检测出的极限缺陷，包括缺陷的方向、尺寸。极限缺陷必须100%可以重复检测出来，并且在此设置下没有或没有大的误判。

众所周知的图纸上"表面无裂纹"的注解是建议对要生产的工件完美的一种愿望。然而，相对此愿望，涡流裂纹检测具有物理限制。我们承诺在生产检测条件下不增加误判的前提下，将朝着更小可检测出的"不连续性"极限缺陷的方向努力。涡流检测可达灵敏度和几个参数有关：

• 表面粗糙度 - 被测工件表面越光滑，可检测出的缺陷越小。其极限裂纹深度是表面粗糙度的5倍，但是不小于50µm。
• 被测工件的材料 - 采用差动探头通常可以抑制不同材料固有的噪声。但是被测材料是一个影响因素。例如：由于材料中的碳针的影响，薄层状的铸铁可检测出的裂纹深度提高到约为150µm。
• 探头和被测工件表面的距离 – 探头距离增加将降低检测灵敏度，距离减小增加对工件表面粗糙度及偏心的灵敏度。对于大部分应用一个好的妥协是采用ibg标准探头工件距离0.7mm。
• 缺陷方向 - 缺陷和探头扫查轨迹的相对方向也影响检测灵敏度。这可以通过选择合适的ibg探头系统来减少其影响。

ibg小车床，可用于实验室检测，可行性实验及用eddyvisor涡流仪进行小批量检测。旋转速度最高850转/分，可夹持最大68mm直径的工件，配有旋转触发传感器及灵活的探头移动功能。

对于裂纹检测ibg主要应用差动探头。差动原理通过采用两个补偿反向旋转接收绕组可以将非常大的接收信号降至几乎为零。这使得可以将来自缺陷的非常小的信号极大地放大，而仪器输入不会过载。另外，对探头的生产，ibg采用非常高的精度标准，从而可以采用更高的信号放大。对于噪声，ibg仪器采用特别低噪声的信号处理，并通过独特的方式，巧妙地将采集的信号直接数字化处理。因此，ibg可以将非常高的缺陷信号放大和非常低的噪声信号处理结合在一起，这样检测探头和被测工件较大间距时也不影响检测灵敏度。其现实的优点是：ibg检测探头可以维持0.7mm的检测间距下，也不降低检测灵敏度及检测分辨率，仍然可以检测出小缺陷。其他厂家仅在探头和工件表面间距为0.2-0.3mm时承诺类似的灵敏度。但是因为探头和工件表面过近，会发现更多合格件的噪声，从而产生更高的合格件错判率。通常情况下，差动探头对表面缺陷相当灵敏，但是它们也受检测工件组织结构如不同批次、热处理变化等的影响。当进行100%检测时，这些因素非常重要，应避免以免产生错判。

在一个滚子的表面模拟差动探头产生的涡电流密度。它显示由裂纹检测探头检测出的EDM裂纹对涡流的破坏情况。左侧：典型的裂纹规格 3x0.1x0.1mm。右侧：相同深度及宽度的裂纹，但是长度仅为1mm。

磨削烧伤检测

按照ISO 14104，磨削烧伤是工件表面局部过热造成。在磨削过程中热冲击过长造成局部退火，或者如果热冲击还很强，则可能重新淬火。根据工件表面质量及几何形状影响，ibg的PMFT检测技术可以对磨削烧伤进行检测，在残余应力或退火区域微观结构刚产生微小变化时检测出来。 对于磨削烧伤检测标准缺陷件ibg采用的是激光烧伤方法：对检测工件局部加热，从而在金属件上产生具有不同烧伤强度的人工缺陷，模拟真实的烧伤。按照需要（组织结构改变类型及深度，特殊尺寸）它们可以以确定的斑点大量及重复生产，作为自动检测系统有效性及灵敏度判断的标准缺陷件。
	ibg裂纹及磨削烧伤检测EDM裂纹及砂眼标样件，用于模拟表面开口缺陷；以及激光烧伤标样件用于模拟磨削烧伤；残余应用微小改变（最左侧切割）及刚开始退火区域（左侧）。

裂纹及磨削烧伤检测产品特性

• 探头: ibg可以提供一系列自己设计和生产的裂纹检测探头，它们具有不同的扫查线宽、灵敏度及外形。另外还能根据用户的特殊应用定做探头。同时还可以提供紧凑及高精度的ibg旋转探头ed-dyscan H及eddyscan F，许多应用可以采用旋转探头和eddyvisor主机配套工作以提高检测效率。探头线故障监测功能为连续检测时提供高安全保障。
• 探头间距: ibg探头和工件间距生产默认为0.7mm。因此，对工件及检测机械装置的精度要求大大降低。
• 提离补偿: 如果工件非常偏心，则可以采用可选的提离补偿功能对工件和探头的间距进行电子平衡，此功能需要配置特殊的提离补偿探头。
• 抑制: 抑制功能对不需要检测的区域如孔或类似的区域进行检测屏蔽。
• 显示: 检测结果可根据选择显示为条形、带公差区域的XY图、X(t)及Y(t)或三维C扫描显示。C-扫描（或称为水瀑布图）是工件圆周方向检测信号的旋转同步显示，使得表面缺陷展开显示。
• 频率范围: 载频范围从3 kHz 到10 MHz可选，21个步长。30个带通滤波频率范围为6 Hz - 20 kHz。
• 检测触发: 可以在仪器上手动或通过外部PLC或可选的开始按钮触发检测。

很高的检测可靠性及灵敏度 - 提供不同的探头用于裂纹及磨削烧伤检测。后左侧是eddyscan H旋转探头，用于检测工件串或棒子，后右侧是eddyscan F旋转探头，用于检测钻孔及表面。

在轮毂内外壁六个位置进行裂纹检测。每一位置具有自己的根据合格工件生成的参考数据。在屏幕上显示检测区域及不同颜色显示其检测结果。

左侧：在较高的滤波频率范围下检测出磨削烧伤缺陷的涡流信号。检测为轴承套圈。 右侧：同一轴承套圈的同一检测信号，但是在较低的滤波频率范围下在工件圆周两个相对位置检测出的磨削烧伤信号。这些信号是由于工件内径不圆而引起的磨削烧伤。由于采用预防性多滤波技术，30个滤波同时工作，所以可以检测出事先未知的缺陷。而这些事先未知的缺陷通过传统的只有一套滤波设置的涡流仪可能检测为合格。 返回页顶

组织结构检测

大批量零件检测的一个难题是监视热处理结果。确认热处理性能，如正确的淬硬层深度及硬度对于最终产品满足质量标准非常重要。这些特性可以通过破坏性方法如抽样检测来监视，但是会花费大量的人力物力。而且，抽样检测仅对统计分布缺陷敏感。在炉子中或感应淬火热处理过程中，会发生个别工件违反统计分布规律的偶然事件。抽样检测会漏掉这些"不希望的"缺陷，因此需要进行100%检测以便可靠地将它们检测出来。 涡流组织结构检测采用众所周知的ibg的预多频（PMFT）技术，保证100%检测时的最大检测可靠性。序列检测的热处理结果可以有效、快速及可靠地进行监控，并且未知的缺陷也可以最可靠地检测出来。8个基波检测频率以及每个基波的两个谐波分析保证最高的检测可靠性。带同步谐波分析的预多频检测（PMFT）应用领域很广，包括检测表面硬度、淬硬层深度、过渡组织结构、材料混料等。

等速转向节淬硬层深度及淬硬区域检测用的ID线圈。

仪器的设置仅需采用合格件。10到20个合格件标定到仪器中，自动形成公差区域。随后被测工件的涡流信号和这些合格件进行比较。这意味着标定时不需要人工缺陷件，只需合格件。由于检测速度快，设置简便，在最短的时间内就可以开始新的检测。另一优点是ibg检测仪器的多维分析。每个检测频率都具有自己的公差区域。当所有公差区域都满足时，工件被判断为合格。只要一个公差区域不满足，工件就会分选为不合格。

涡流检测属于比较检测，给出合格/不合格检测结果。每组中轻微的偏差也可以检测出来。涡流检测不能回答产生偏差的原因。发现不合件时，建议进行金相方法检测组织结构（切割）或进行传统的硬度检测。

实验室手动进行涡流组织结构检测时用的工装。

同步谐波分析iSHA

相对导磁率受热处理过程的强烈影响。淬硬的组织结构比较软的结构具有较低的导磁率。由于ibg预多频技术（PMFT）采用小的磁场，淬硬的合格件不显示磁饱和效应，位于磁滞曲线的线性范围。 谐波由位于检测线圈中的工件的磁滞曲线产生。激励线圈中的正弦电流导致正弦磁场强度，感应被测工件产生磁力线。其时间次序，不再是正弦曲线（和导磁率形成有关）。因此在接收线圈中磁力线的时间次序感应一个扭曲的电压，和真实的正弦曲线产生的电压有偏差，甚至是在小磁场时。 由于磁滞扭曲的基波含有高频谐波。通过扭曲基波的傅利叶分析（FFT），可以揭示出高频谐波，精确地说是3阶、5阶、7阶或9阶谐波。对这些谐波的分析提供了对检测工件更详细的磁性能观察，从而得到更多微观结构形成的精确信息。而且，它为排除批次散差、工件形状、工件温度或定位影响的干扰提供了明显的优势。谐波信号非常小，这就是为什么为了将它们和本底噪声分开并加以显示需要花费巨大的电子努力。这些小的信号可以通过ibg独特、创新的数字式eddyvisor仪器家族清楚地检测出来并进行处理，在仪器中信号经过前置放大器后直接数字化，由特别快速的数字信号处理器进行处理。重要的创新是iSHA（ibg同步谐波分析），ibg的iSHA和PMFT （预多频）技术保证了可能达到的最高检测可靠性。它可以同步计算8个频率基波及2个谐波的向量，而不增加检测时间。它同时使用高频及其谐波，以便对甚至是最小的组织结构变化获得更好的解决方案。因此iSHA大大地扩大了众所周知的预多频技术的应用范围。

新：快速自动开始检测功能使其成为目前为止更快、更精确的触发方式。 附加的图形显示使设置变得轻松，同时可用于快速或动态检测。

新：组织结构检测的温度自适应功能iTAS

涡流检测基于被测材料的导电及导磁特性。不同材料及不同的微观结构会导致导电、导磁性特性产生小的变化，从而被检测出来。但是导电及导磁性能都受温度的影响。例如：温度每升高10度，导电率下降4%。对于小的温度变化（如检测环境温度的变化），ibg通过差动线圈原理，将检测线圈中被测工件和补偿线圈中的补偿工件的测量值进行比较，进行温度补偿。

在生产过程中检测工件通常会加热，随着生产的停顿而冷却，从而检测时不同的工件可能具有不同的温度，这样会导致检测误判率增加。ibg新开发的组织结构温度自适应功能(iTAS)考虑到这点。将外部传感器直接接到eddyvisor，当检测工件的温度被传感器精确认捕获到时，工件温度对检测的影响几乎可以完全进行补偿。就像检测工件温度没有变化一样。误判率大大降低，检测更加精确。iTAS的可视化显示，使得用户可以快速认识在具体检测应用中，和其他参数（不同批次、尺寸变化等）的影响比较，工件温度变化对检测的影响有多大。

组织结构检测的特性

• 公差区域：在记录材料数据时，eddyvisor自动为可靠检测生成椭圆形公差区域。公差区域编辑器可以在特殊应用时允许有经验的操作人员自由地将公差区域定义为矩形或椭圆形，进行减小或放大，旋转或移动等操作。
• iSHA谐波分析： 可以使用基波的8个检测频率，加上8个检测频率每个的两个谐波（2阶到9阶谐波），而不影响检测时间。标准设置是评价8个基波中每个的3阶及5阶谐波。
• 显示： 检测结果根据选择显示为条形、单个椭圆或多个椭圆。
• 线圈：对于组织结构检测的标准应用，提供大量最大直径达500mm的标准通过式线圈及探头供选择。对于特殊应用也可为用户提供定做的ID线圈或矩形线圈，它们都是ibg自己设计、生产。可以通过激活功能来监视线圈及线圈线故障，以及对50/60Hz外接电源频率噪声进行抑制。
• 触发检测： 可通过仪器的触摸屏，外接PLC或可选的开始按钮触发检测，也可在自动触发模式下，自动感应到工件进入线圈时立即开始检测或在可调延时后开始检测。
• 检测频率： 8个检测频率，范围为5Hz-3MHz可选。
• 检测速度：毫秒级的高速检测。采用8个检测频率及标准频率设置（25Hz-25kHz）时，检测时间仅需141毫秒。在高速检测模式下每个>5KHz的频率仅需1毫秒检测时间。这使得实现动态检测成为可能。
• 分类： 分选不同材料或不同批次检测可以通过ibg的分类功能（OR逻辑或-结合）来实现。可以设置多达7种具有不同特性的合格件类型，检测时和设置的合格件类型进行比较，按其类型进行分类。
• 棒材及管材检测（可选）：棒材、管材及丝材可以在线检测材料、热处理、密度以及组织检测差异。在开始触发检测及检测结束位置安装两个接近开关。几乎整根棒/管的长度都可以进行检测。合格和不合格检测的统计分析（绝对及百分比）自动更新。不合格检测允许的百分值（可调）闸门可以用来消除不相关的材料性能变化（如来自处理过程中的冷加工）引起的误判。

最高的检测可靠性及温度稳定性 - ibg提供的线圈及探头

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连接
输入输出接口	光隔离接口，用于和PLC连接，配有32个输入及32个输出。可选另一模块增加32个输入及32个输出。可在eddyvisor上设置输入输出信号分配。
千兆以太网接口
XVGA	XVGA接口便于连接外部显示器或投影仪，方便培训。
打印机	普通打印机可通过USB 2.0接口或网口连接，打印屏幕或其他。
USB2.0	前面板配有两个USB2.0接口，显示单元下部配有一个USB接口，用于数据存贮。
外壳
	提供两种型号的eddyvisor：台式版本 eddyvisor DSC（配有可折叠脚撑）或操作单元eddyvisor HMI和测量单元eddyvisor M分开的版本eddyvisor SC。
	完全密封，因此适合恶劣的生产环境。
技术数据	电源：100-240V，50/60Hz 环境温度：0-45°C （台式版本0-40°C） 相对湿度：最大85%，非冷凝
	尺寸（宽x高x深）/重量： eddyvisor D 430 x 335 x 271 mm / 13 kg eddyvisor HMI 410 x 308 x 96 mm / 6 kg eddyvisor M 410 x 308 x 175 mm / 7 kg

eddyvisor的背面，（此例）配有4-通道裂纹检测模块，8-通道组织结构检测模块，IO模块，电源口。

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