《仪咖说》Vol.26直播预告国产电镜——2023年终对话系列：科学仪器关键之战（一）

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  HPI (High Performance Industrietechnik GmbH)总部在奥地利兰斯霍芬，为轻金属行业开发、设计、制造和交付交钥匙设备。冶金制造商通常使用轻金属（如铝和镁）来生产轻型合金类产品。

  HPI为它的其中一个冶金客户创新并开发了一种用于无损材料检验测试的自动化电导率测量系统。HPI制造的电导率测量系统集成了我们的NORTEC™ 600涡流探伤仪，将我们的涡流探伤仪用于测量和测试以满足质量需求。

  HPI制造了一款系统来进行电导率测试，用于评估铝板的热处理状态。这些铝板最宽4,200 mm，最长33,000 mm，厚度范围为1 mm到210 mm 。这些铝板会被加工成铝镁合金半成品，供应给航空工业。

  这家冶金公司需要为其新的轧钢机组配备该系统，这中间还包括冷轧机、热轧机和板材热处理。其制造工艺技术要求采用内置的可靠NDT检验解决方案，在提高生产率的同时确保其材料符合国际公认的标准。

  HPI面临的挑战是开发这样一款系统：在保持一致的测试性能的同时，还要实现高速测量铝板电导率。

  通过测量电导率能够确定材料允许电流通过的程度，即能够确定材料的电流传导性能。此测试使制造商能够收集有关物质成分的信息。通过这一些测试数据，用户都能够确定材料是不是适合其预期用途。

  许多行业都在其质量控制和制造工艺中引入电导率测试。其目的是为了验证金属结构是不是完整性，以便可以在一定程度上完成最终产品所需的耐用性和性能。

  必须测量飞机建造中使用的铝材电导率以了解其放电能力，从而确保铝材承受雷击等事件时的材料应力承受能力。电导率测试通过检验测试合金硬度的变化可以确认材料是不是因热处理而受损，令其脆性增加。

  铝材的密度低于其他常见金属。例如，钢材的密度大约比铝材高三分之一。由于重量轻、强度高，铝材是飞机制造的理想材料，一些统计数据估计，现代飞机制造中铝材占比为75–80%。因为主要由铝材制成，飞机可以承载更大的重量，并且更省燃油。

  铝合金的另一大优点是抵抗腐蚀能力，这增加了飞机的耐用性。飞机经常受到恶劣天气和极端气候的影响，需要耐受从高空的冰冻温度到包括雪和暴雨在内的降水等因素。尽管铝材具有高度抵抗腐蚀能力，但它也是一种化学活性金属，因此某些情况下也会发生腐蚀。

  涡流不伤害原有设备的检测(NDT)技术是一种非接触式金属零件检测验证的方法。此技术大范围的应用于航空和航天工业和其他制造和维修环境中用于检验薄金属材料是不是存在潜在的安全相关或质量有关问题。由于涡流检测(ECT)使用电磁耦合，不需要与零件非间接接触，因此不需要耦合剂。

  当交流电通过ECT探头总成中的一个或多个线圈，且探头靠近由导电材料制造成的零件时，会产生交变磁场，将涡流引入零件。这个磁场会产生耦合效应。

  测试部件中的间断点或特性变化会改变涡流的流动，这会影响探头的工作感抗。探头可检测到材料厚度的变化或缺陷，如受检零件中的裂纹和腐蚀。这些变化以信号的相位和振幅反映在仪器屏幕上，然后由操作员进行解读。

  （可参考国际公认标准ASTME 1004-02、MIL STD1537C、EN2004-1和AMS 2772F，以及航空航天行业的客户定制测试规范，为每个金属板预定义测量程序。”—《铝业时报》）

  HPI为此解决方案配置了自己的应用软件，基本上就是将NORTEC 600装置作为传感器集成到系统中。HPI之所以特别选择了NORTEC 600设备而不是其他涡流探伤仪，是因为该仪器提供了与可编程逻辑控制器(PLC)通信的接口。在电导率测量前后，系统会自动对每个金属板进行校准检查。由于其检测速度很快，手动测量要消耗数小时的数百个检测点仅需几分钟就可以完成测量。

  HPI选择将奥林巴斯NORTEC 600涡流探伤仪集成到其自动化NDT解决方案中，是因为该探伤仪可以在不接触材料表面的情况下实现快速可靠的电导率测量。

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