渦電流檢測基本原理

渦電流檢測基本原理

由於電磁感應，當導體處在變化的磁場中或相對磁場運動時，在導體內部會產生感應電流，形成封閉迴路，迴路呈旋渦狀流動，稱之為渦電流。

渦電流檢測的基本原理可表述為：當載有交變電流的檢測線圈靠近導體試件時．由於激勵線圈磁場的作用，試件中會產生渦電流。而渦電流的大小、相位及流動形式受到試件導電性能的影響，同時產生的渦電流也會形成一個磁場，這個磁場反過來又會使檢測線圈的阻抗發生變化，因此，通過測定檢測線圈阻抗的變化，即可判斷被測試件的性能及有無缺陷等，如圖所示。

　　當直流電流通過導線時，橫截面上的電流密度是均勻的。但如果是交變電流通過導線，則導線周圍變化的磁場也會在導線中產生感應電流從而會使沿導線截面的電流分佈不均勻，表面的電流密度較大，越往中心處越小，呈現負指數係數衰減，尤其是當頻率較高時，電流幾乎是在導線表面附近的薄層中流動，這種電流主要集中在導線表面附近的現象，稱為集膚效應現象。渦電流透入導體的距離稱為透入深度。定義渦流密度衰減到其表面值1/e 時的透入深度為集膚深度，渦電流在導體中的集膚深度，用符號δ表示，單位是m，其運算式如下

　　式中：μ為材料的磁導率，單位:H/m；σ為材料的電導率，單位:S/m；f 為交流電流的頻率，單位:Hz。

　　從公式可以看出，頻率越高、導電性能越好或導磁性能越好的材料，集膚效應越顯著，如下圖。