電導(dǎo)率儀基本原理
電導(dǎo)率儀基本原理
一:電導(dǎo)率測試和渦流檢測的基本原理是基本相同的,都是根據(jù)電磁場理論的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,即利用載有交變電流的檢測線圈接近導(dǎo)電試件時,周圍空間的交變磁場會使試件中會感生出渦旋電流(渦流),渦流的大小、相位及流動形式受試件的性能參數(shù)等因素的影響,而渦流產(chǎn)生的磁場又使得檢測線圈的阻抗發(fā)生變化,因此通過測定檢測線圈阻抗的變化,就可以得出被檢試件的導(dǎo)電性差異。
二:電導(dǎo)率的物理意義,材料按其導(dǎo)電性能可分為:絕緣體、半導(dǎo)體、導(dǎo)體、超導(dǎo)體(一種特殊條件下的導(dǎo)體)
金屬材料能夠?qū)щ娛且驗樵诮饘僦校油鈱拥碾娮邮茉雍说氖`很弱,在常溫下它們就能掙脫原子核的束縛而成為自由電子,在金屬內(nèi)自由運動。通常情況下,任一瞬間通過導(dǎo)體任一截面的電量可以相互抵消,即導(dǎo)體中沒有電流流過,若在導(dǎo)體兩端提供電位差,即導(dǎo)體中產(chǎn)生電場,自由電子就會在電場作用下從低電位向高電位移動,由于在導(dǎo)體中自由電子數(shù)量很多,很容易發(fā)生電子流(電荷)的移動,所以導(dǎo)體就會很容易導(dǎo)電。在這種情況下,導(dǎo)體的任何截面都將有一定的電流流過
金屬材料中由于自由電子在運動過程中與原子或其他自由電子相互碰撞,自由電子的運動速度就會減慢,對電流的通過存在一定的阻力,稱為電阻R
R=ρ*L/S
ρ:電阻率,是一個僅與導(dǎo)體材料有關(guān)的物理量,在渦流檢測中經(jīng)常用電導(dǎo)率σ來表示導(dǎo)電材料的導(dǎo)電性能
σ=1/ρ
為了方便計算,我們通常用國際退火銅標(biāo)準(zhǔn)(IACS)表示導(dǎo)電材料的導(dǎo)電性能
三. 影響材料電導(dǎo)率的因素
1.單晶或經(jīng)過充分退火的高純度金屬,電導(dǎo)率會達(dá)到極大值
2.金屬中摻入雜質(zhì)成為合金使得其晶格發(fā)生畸變,引起電導(dǎo)率相應(yīng)
變化
3一般情況下,電導(dǎo)率隨雜質(zhì)含量增加成比例減小,并且與雜質(zhì)元素種類有關(guān);
金屬經(jīng)過冷加工(機械加工)、熱處理后,由于內(nèi)應(yīng)力使晶格發(fā)生畸變,電導(dǎo)率減小。飛機某些部位遭受雷擊和某些高速運動部件的突然終止,在一定程度上相當(dāng)于經(jīng)過了局部熱處理;
4.當(dāng)溫度升高時,自由電子碰撞機率增加,電導(dǎo)率減小。