Способ электрического сканирования для неразрушающего контроля электропроводящих изделий

Способ электрического сканирования для неразрушающего контроля электропроводящих изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может использоваться для неразрушающего контроля качества электропроводящих изделий. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет локализации возбужденного магнитного поля достигается благодаря тому, что по способу электрического сканирования для неразрушающего контроля электропроводящих изделий, заключающемуся в питании обмотки вихретокового преобразователя квадратурными напряжениями, получают магнитное поле, вращающееся с заданной частотой, и регистрируют реакцию контролируемого объекта при его взаимодействии с магнитным полем вихретокового преобразователя , выбирают обмотку вихретокового преобразователя с п секциями, образующими п магнитных потоков, и, регулируя амплитуду и фазу квадратурных составляющих Токов в секциях обмотки, получают магнитное поле с вращающейся неоднородностью колоколообразной формы. 2 ил. ч-j &

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э G 01 и 27/90

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4807745/28 (22) 02.04.90 (46) 07.06.93; бюл. hh 21 (71) Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола и Институт проблем моделирования в энергетике AH УССР (72) В.А.Гуляев, В.лл.Чаплыга и Я.Г.Притуляк (56) Авторское свидетельство СССР

J4 1087875, кл. G 01 И 27/90, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1343340, кл. G 01 и 27/90, 1986. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СКАНИРОВАНИЯ ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может использоваться для неразрушающего контроля качества электропроводящих изделий. Цель

Изобретение .относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля

;качества. электропроводящих изделий.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет локализации возбуждающего магнитного поля, которое достигается путем возбуждения н гармоник 2п квадратурными генераторами в и возбуждающих обмотках, состоящих иэ

4п секций.

На фиг.1 рассмотрен пример реализации способа электрического .сканирования вихретоковым преобразователем с вращающейся аэимутальной неоднородностью; на фиг.2 показано вращающееся магнитное поле преобразователя с амплитудным рас„„Я2„„1820314 А1 изобретения — повышение достоверности контроля за счет локализации возбужденного магнитного поля достигается благодаря тому, что по способу электрического сканирования для неразрушающего контроля электропроводящих изделий, заключающемуся в питании обмотки вихретокового преобразователя квадратурными напряжениями, получают магнитное поле, вращающееся с заданной частотой, и регистрируют реакцию контролируемого объекта при его взаимодействии с магнитным полем вихретокового преобразователя, выбирают обмотку вихретокового преобразователя с и секциями, образующими и магнитных потоков, и, регулируя амп- . литуду и фазу квадратурных составляющих токов в секциях обмотки, получают магнитное поле с вращающейся неоднородностью колоколообразной формы, 2 ил. пределением высокого порядка, его сечение и развертка по угловой координате адля )QQ двух случаев: симметрично относительно плоскости А-А или В-В амплитудного распределения поля. 6д

° юг

Вихретоковый преобразователь с вращающейся аэимутальной неоднородностью содержит кольцевой магнитопровод 1, на котором размещены возбуждающие обмотки. Первая возбуждающая обмотка 2 состоит из четырех идентичных секций 3, 4, 5, 6, выводы 7, 8, 9, 10 которых подключаются к генератору 11 квадратурных напряжений питания основной частоты возбуждения f<

Секции 3, 4, 5, 6 возбуждающей обмотки 2 равномерно распределены вдоль кольцево1820314

ro магнитопровода 1, Используется генератор квадратурного напряжения типа Г6-26, Вторая возбуждающая обмотка 12 состоит из восьми идентичных секций 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, выводы 21, 22, 23, 24, 25, 26. 27, 28 которых подключаются к генератору 29 квадратурных напряжений питания второй гармоники f2 = 2f) и создает двухполюсное магнитное поле. Секции 1320 второй возбуждающей обмотки равномерно распределены и намотаны по верху первой возбуждающей обмотки. и-я возбуждающая обмотка состоит из 4п. идентичных секций, равномерно распределенных и намотанных по верху предыдущей обмотки, выводы которых подключаются к генератору

30 квадратурных напряжений и-й гармоники . и создает и-полюсное поле. На магнитопроводе 31 располагается измерительная обмотка (на фигурах не показана). 20

Вихретоковый преобразователь, реализующий способ электрического сканирования для неразрушающего контроля электропроводящих изделий. работает следующим образом. 25

При.подключении выводов всех возбуждающих обмоток к соответствующим генераторам квадратурных напряжений создается магнитное поле, вращающееся с частотой и(. При этом необходимо иметь в виду 30 следующее;

Для формирования первичного вращающего полигармонического электромагнитного поля с колоколообразным амплитудным распределением напряженности H(a}, a C I0,2Ï) 35 (фиг.2) и узкой диаграммой направленности в плоскости сканирования используются и пар квадратурных токов 1(((ф 1((z ), k=1,2,...,n, представляющих собой и гармонических составляющих разложения в ряд 40

Фурье периодической последовательно- " .сти

H(2k П+ z), k-0,1;..., 50

AkCOS(k Х - bk)l

К=1

Ik (т)-lk (т+Д, z - N()t = а; во- 2П fo. где Ак — амплитуда k-гармоники; p>„— начальный сдвиг фазы М-1 гармоники, обеспечивающие минимальный уровень боковых лепестков при заданном значении п.

Для равномерного и синхронного вращения результирующего поля с азимутальной неоднородностью в плоскости сканирования необходимо обеспечить равенство

И р = =const, ®ок

Р( где W)(= Мв — частота k-й гармоники, Р),— количество полюсов возбуждающей системы преобразователя для данной частоты.

Выполнение данного условия обеспечивается намоткой на кольцевом магнитопроводе соответствующего количества и возбуждающих обмоток, состоящих из 4k секций каждая, запитываемых квадратурными токами

k-й гармоники; при этом секции каждой обмотки равномерно распределены вдоль кольцевого магнитопровода, первая обмотка намотана непосредственно на магнитопровод, а каждая последующая обмотка намотана по верху предыдущей.

За счет применения в данном способе многочастотного зондирования объекта вращающимся магнитным полем с аэимутальной неоднородностью узкой направленности и колоколообразным амплитудным распределением в плоскости сканирования с жесткой привязкой углового положения максимума к временной оси обеспечена возможность выявления глубины залегания дефектов, определения их угловых координат, протяженности и ориентации в пространстве, что повышает достоверность и информативность контроля.

Благодаря цикличности регистрируемого преобразователем информативного сигнала, когда используется синфазное суммирование и усреднение N его перио-. дов, увеличивается в ЙЧ раз отношение сигнал/шум, а систематические погрешности уменьшаются путем разнополярных измерений, так как два раза за период изменяется . направление магнитной индукции возбуждающего поля, создавая разнополярное вторичное поле, регистрация которого с последующим усреднением дает искомый результат, что повышает достоверность измерений. .Формула изобретения

Способ электрического сканирования для неразрушающего контроля электропроводящих изделий, заключающийся в том, что питают обмотки вихретокового преобразователя квадратурными напряжениями, получают магнитное поле, вращающееся с заданной частотой и регистрируют реакцию

1820314

27

2526 2728

21 22 2324

7 89Ю контролируемого обьекта при его взаимодействии с магнитным полем вихретокового преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет локализации возбужденного магнитного поля, выбирают обмотку вихретокового преобразователя с и секциями. образующими и магнитных потоков, и, регулируя амплитуду и фазу квадратурах составляющих токов в секциях обмотки, получчают магнит5 ное поле с вращающейся неоднородностью колоколообразной формы.

1820314

Н/И max

А а 0

Нlнм. .

В

1 . 0 Л/2 П ЗЛ/2 2Л

Д

0,5 — 0,5

Л/2

Составитель Я. Притуляк

Техред М.Моргентал Корректор Н, Милюкова

Редактор

Заказ 2027 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Иве В

Н/ H марс

А

Ià