Способ электромагнитной дефектоскопии ферромагнитных объектов

Способ электромагнитной дефектоскопии ферромагнитных объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для оценки параметров поверхностных и подповерхностных трещин в ферромагнитных материалах, изделиях и полуфабрикатах. Цель изобретения - повышение информативности дефектоскопии за счет оценки параметров трещины . Для этого намагничивают контролируемый участок объекта неизменным по величине магнитным потоком с варьируемой частотой. По электропрово tsD СО СО О) ю ipur.l

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 01 N 27/82

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3960787/25-28 (22) 08.10.85 (46) 28.02.87. Бюл. У 8 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) П.Н.Шкатов, Б.Н.Дамашевский и В.К.Колыхалов (53) 620.179.14(088.8) (56) Пашагин А.И., Щербинин В.Е.

Феррозондовый метод контроля с применением высокочастотного намагничивания изделий. Доклады 8-й Всесоюзной НТК по нераэрушающим физическим методам и средствам контроля. 4 2 (а), Кишинев,. 1977, с. 42-44.

Л0„„1293 20 А 1 (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано для оценки параметров поверхностных и подповерхностных трещин в ферромагнитных материалах, иэделиях и полуфабрикатах. Цель изобретения— повышение информативности дефектоскопии эа счет оценки параметров трещины. Для этого намагничивают контролируемый участок объекта неизменным по величине магнитным потоком с варьируемой частотой. По электропровоt293620

40 дящим штангам 2 и 3 пропускают переменный ток, намагничивая контрольный образец 7 и контролируемый объект 8.

Величину, пропорциональную магнитному потоку в зоне контроля, измеряют с помощью измерительной обмотки 9.

Измеуяют частоту источника t перемен1

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для оценки параметров подповерхностных трещин в ферромагнитных электропроводящих объектах.

Цель изобретения — повышение информативности дефектоскопии за счет оценки параметров трещины.

На фиг, 1 изображена схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — распределение магнитной индукции в зоне контроля для ряда частот; на фиг. 3 — зависимость регулируемой частоты от глубины залегания и глубины трещины; на фиг. 4 — зависимость глубины трещины и глубины залегания от отношения

U

Схема устройства для варианта с циркулярным намагничиванием контролируемого объекта состоит из источника 1 переменного тока, выполненного с возможностью регулировки величины и частоты тока, электропроводящих штанг 2 и 3, соединенных последовательно и подключенных к выходу источника t переменного тока, последовательно соединенных измерительного преобразователя 4, электронного блока 5 и индикатора 6, контрольного образца 7 идентичного контролируемому объекту 8, измерительной обмотки

9, намотанной на контрольном образце 7, как на торроидальном сердечнике, усилителя 10 с коэффициентом усиления, обратно пропорциональным частоте сигнала, индикатора 11, подключенного через усилитель 10 к выходу измерительной обмотки 9, частотомера 12, также подключенного к выходу измерительной обмотки 9. Электропроводящие штанги 2 и 3 размещаются в

° полостях контролируемого объекта 8 и ного тока, поддерживая неизменным величину магнитного потока в зоне контроля. Фиксируют частоту, на которой измерительный преобразователь 4 имеет наибольший сигнал и по этой частоте оценивают параметры трещины. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

2 контрольного образца 7 соответствен но и фиксируются по их осям с помощью диэлектрических справок 13-16 °

Способ осуществляют следующим

5 образом.

По электропроводящим штангам 2 и 3 пропускают переменный ток, задаваемый источником 1 переменного тока, и соз- дают тем самым магнитный поток Ф в контролируемом объекте 8. В данном случае магнитный поток Ф и магнитный поток Ф„ через сечение контролируемого объекта в зоне контроля имеют одинаковое распределение ° Величину, пропорциональную Ф„ измеряют с помощью индикатора 11, так как напряжение на обмотке 9 определяется выражением U =- 4,44 Ф fM, а коэффициент усиления усилителя 10 обратно пропорционален частоте f. Размещают над контролируемым участком объекта 8 измерительный преобразователь 4 и измеряют воздействие на него магнитного потока рассеяния с помощью электронного блока 5 и индикатора 6 ° В качестве измерительного преобразователя 4 целесообразно использовать феррозондовый преобразователь-градиентомер, а электронный блок представляет собой феррозондовый дефектоскоп типа МФД-4К, При наличии воздействия магнитного потока рассеяния, регистрируемого индикатором 6, регулируют частоту f источника 1 переменного тока. Сийхронно с изменением частоты f магнитного потока Ф регулируют его величину путем изменения тока источника 1 переменного тока, поддерживая неизменным величину магнитного потока Ф . Изменения

Ф к определяют по показаниям индикатора 11 ° В процессе изменения часто. ты f регистрируют максимальное воэ1293620 действие U магнитных потоков рассеяния на.измерительный преобразователь 4 и по частотомеру 12 определяют соответствующую максимальному воздействию U частоту Г . Затем 5 (при тех же условиях контроля) изменяют частоту f â k раз и измеряют новое воздействие U<. Полученная величина Г,„ позволяет определить возможные сочетания глубины залега- 10 ния и глубины трещины, а вычисленное отношение U

Достигаемый результат можно .объяснить следующим образом.

При изменении частоты f магнитного потока Ф его величина и распре- 2р о деление под воздействием поверхностного эффекта, связанного с вихревыми токами, изменяется. Однако с помощью введенной регулировки (по условиям контроля) величина Ф„ остается пос- 25 тоянной. Поэтому при увеличении частоты Е часть магнитного потока Ф из нижних слоев переходит в верхние.

При этом (по мере увеличения частоты) ширина нижних слоев непрерывно рас- 3О тет, а верхних уменьшается. Очевидно, что при прочих равных условиях воздействие трещины тем больше, чем больше перераспределяемый ею магнитный поток ° Тогда максимальное воздействие магнитных потоков рассеяния на измерительный преобразователь 4 будет иметь место в тот момент, когда граница раздела верхних и нижних слоев будет находиться в районе ниж- 4О ней границы трещины. При дальнейшем увеличении частоты f граница раздела слоев достигнет верхней границы трещины, после чего перераспределяемый магнитный поток может только умень- 45 шаться. Изложенное поясняется фиг. 2, где показано распределение магнитной индукции В в сечении трубы для ряда частот. Таким образом, при изменении частоты f магнитные потоки рассеяния имеют строго определенный максимум, определяемый только глубиной залегания и глубиной трещины независимо от ее длины. На фиг. 3 изображены зависимости глубины и глубины залегания трещины от обобщен ного параметра х = Тт р6 2 If, где б удельная электропроводность контролируемого объекта 8; р — его магнитная проницаемость; Т вЂ” толщина стенки. Как видно из этих зависимостей одному значению х соответствует мно-. жество сочетаний глубины h залегания и глубины трещины. Это уже позволяет получить важные оценки параметров трещины. Вместе с тем (с помощью дополнительной информации) можно опреI делить эти параметры раздельно. Для этого лучше всего использовать информативный параметр, не связанный с абсолютной величиной какого-либо воздействия потоков рассеяния, так как она зависит от многих факторов.

В качестве такого параметра и используется отношение двух сигналов

U,/U» фиксируемых индикатором 6 при частотах Г k u f соответственйо.

На фиг. 4 представлена зависимость глубины и глубины залегания трещины от величины указанного отношения.

Предлагаемый способ электромагнитной дефектоскопии ферромагнитных объектов позволяет оценивать глубину и глубину залегания трещины по параметрам, не зависящим от ее длины и. слабО чувствительным к конструктив-. ным параметрам измерительного преобразователя и его положению относительно контролируемого объекта. Это определяет возможность реальной оценки параметров дефектов по единой методике независимо от конкретных средств измерения.

Формула из обре те ния

1. Способ электромагнитной дефектоскопии ферромагнитных объектов, заключающийся в том, что с помощью системы намагничивания возбуждают в объекте переменный магнитный поток

Ф, размещают над контролируемым участком объекта измерительный преобразователь, измеряют воздействие на него магнитного потока рассеяния и .по нему определяют наличие дефекта,. отличающийся тем, что, с целью повышения информативности дефектоскопии за счет оценки параметров трещины, измеряют величину, пропорциональную магнитному потоку Ф„, проходящему через сечение контролируемого объекта в зоне контролируемого участка, изменяют частоту f магнитного потока Ф, синхронно с ор изменением f регулируют путем изменения токонамагничивания величину

Фо из условия неизме нности потока

il

00/ а,аг аа яр ао gt Ог аде. г и@) / 0

7,0

ЮО

ХО

4,0

30 Я

Фса. 9

Составитель И, Рекунова

Техред B.Êàäàð

Редактор А. Ревин

Корректор Н. Король

Заказ 379/48 Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1293620 6

Ф1„ фиксируют максимальное воздейст- f = k f, где Š— коэффициент провие U магнитного потока рассеяния порциональности, синхронно изменяют на выходной сигнал преобразователя величину Ф, добиваясь неизменности и по соответствующей U частоте fù, потока Ф„, измеряют новое воздействие определяют возможные сочетания глуби 5 U,и по отношению О,/ U а также ны трещины и глубины ее залегания. по величине .1, определяют глу2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю- бину трещины и глубину ее залешийся тем, что задают частоту