渦流效應(yīng)

渦流效應(yīng)是一種物理現(xiàn)象，指的是當(dāng)導(dǎo)體（如金屬）在變化的磁場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，在其表面產(chǎn)生的感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)抵消原變化磁場(chǎng)的過程。這種現(xiàn)象可用于非接觸式測(cè)量、檢測(cè)和分離金屬等應(yīng)用。

1.什么是渦流效應(yīng)

渦流效應(yīng)，又稱為渦流損耗、吉爾伯特旋轉(zhuǎn)等，是由Faraday發(fā)現(xiàn)的一個(gè)物理現(xiàn)象。當(dāng)一個(gè)變化的磁場(chǎng)穿過一個(gè)導(dǎo)體環(huán)時(shí)，向該導(dǎo)體中引入一個(gè)渦電場(chǎng)，使得電子在其中運(yùn)動(dòng)，并在導(dǎo)體表面產(chǎn)生環(huán)形電流。

2.渦流效應(yīng)原理

渦流效應(yīng)的原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律和安培環(huán)路定理。如果導(dǎo)體的截面積足夠大以致可以視為一個(gè)無限小的平面，那么磁通量變化率dΦ/dt將會(huì)通過它，從而在導(dǎo)體中產(chǎn)生電場(chǎng)。這個(gè)電場(chǎng)將反過來驅(qū)動(dòng)當(dāng)前與之對(duì)應(yīng)的渦電場(chǎng)，從而在導(dǎo)體表面上引起環(huán)形電流。

3.渦流效應(yīng)的應(yīng)用

渦流效應(yīng)經(jīng)常被用于檢測(cè)金屬表面下的缺陷，如深槽、裂紋、腐蝕等。在這種非破壞性測(cè)試技術(shù)中，傳感器產(chǎn)生一個(gè)高頻交變電磁場(chǎng)，并將其置于待檢測(cè)物體旁邊。

當(dāng)物體放入磁場(chǎng)中時(shí)，如果存在任何缺陷，則導(dǎo)體表面會(huì)發(fā)生顯著變化。此時(shí)渦流效應(yīng)就會(huì)產(chǎn)生，使渦電場(chǎng)沿導(dǎo)體木馬時(shí)向著反方向流動(dòng)。這種反向電流會(huì)在感應(yīng)線圈內(nèi)感應(yīng)出一個(gè)信號(hào)，從而被檢測(cè)和分析處理。