Способ многопараметрового контроля методом вихревых токов

Способ многопараметрового контроля методом вихревых токов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ч !и

О П И"Е-А (!!! 5786Ю

Сон!з Советских социалистических

Республик (61) Дополllитсльпос к 2вт. свпд-Ву (22) Заявлено 01.04.74 (21) 2015851/25-28 с присоединспиеь! заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.10.77. Бюллетень ¹ 40 (-!5) Дата опуо,.-,иковаиия описания 28.10.77 (5!) !Ч. Кл, - G 01N 271 8G

G 01В 7/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 531.717(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. К. Будкин, В. Г. Вяхорев, В. П, Денискин и Л. И. Трахтенберг (71) Заявитель (54) СПОСОБ МНОГОНАРАМЕТРОВОГО КСИТРОЛЯ МЕТОДОМ

ВИХР"- ВБ1Х ТОКОВ

Изобретение относится к области нсразрушающего контроля проводящих изделий токовихревым методом и может быть использовано для раздельного измерения параметров изделий.

Известны способы многопараметрового контроля методом вихревых токов, заключающиеся в том, что в контролируемом изделии возбуждают вихревые токи различных частот, Выделяют с помощь!О фильтров иапря?кения постоянного тока, проиорциональныс переменным сигналам различных частот, и определяют из полученных напряжений, например, с помощью решающего устройства значения,контролируемых параметров (1).

Использование сигналов постоянного тока, пропорциональных переменным сигналам различных частот, снижает точность определения параметров изделий.

Наиболее близким техническим решением к изобретению являются способы многопараметрового контроля методом вихреьых токов, заключающиеся в том, что в контролируемом изделии возбуждают вихревые токи одной частоты накладными преобразователями различных радиусов, выделяют при различных условиях измерения векторы напряжений преобразователей и определяют из полученных напряжений, например, с помощью решающего устройства значения контролируемых параметров j2J. !!ри контроле изделий со значительной неОд110роднОсть10 э. lpкTpом2гнитны. пар2меT—

5 ров, изготовленных, например, методами порошковой мст2ллургии, вклад каждого из параметров в Выходные сигналы прсобразоватслеи, например различных радиусов, различен и зависит ol неравномерности в зоне кон-!

О троля всех Влияющих параметров из-за различия радусов преобразователеи, что снижает точность раздельного измерения.

Цсг!ь изобрстсния — повышение точности контроля.

Для это!о по предлагаемому способу многопараметрового контроля изменяют условия контроля путем введения в зону контроля одновременно с контролируемым изделием дополнительных образцов с различными герме2р тическими и электромагнитными параметрами.

Кроме того, целесообразно изменять размеры вводимых образцов, а также положение вводимых образцов относительно преобразователяя.

В качсстВс 00p22IjoB могу т Оыть использоВаны ферриты, к!1?кды!! пз IIQTopbi? мо?кет быть размещен по оси преобразователя.

Изменение условий контроля путем введе3.) ния в зону контроля одновременно с контро578610

Зо

3 лируемым изделием дополнительных образцов с различными геометрическими и электромагнитными параметрами деформирует зависимости выходного напряжения преобразователя от контролируемых параметров различным образом без изменения геометрических размеров преобразователя, что повышает точность определения значений контролируемых параметров.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа раздельного измерения удельной проводимости проводящего листа, его толщины и толщины изоляционного покрытия, нанесенного на его поверхность; на фиг. 2 — зависимости выходного напряжения от параметров изделия.

Устройство содержит генератор 1 переменного тока, токовихревой накладной преобразователь 2, состоящий из каркаса 3, возбуждающей 4 и приемной 5 катушек индуктивностей и образца б из феррита, перемещаемого в каркасе 3, блок 7 измерения выходных напряжений преобразователя и решающий блок

8. Контролируемое изделие 9 содержит проводящий лист 10 и изоляционное покрытие 11.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

Генератором 1 с помощью возбуждающей катушки индуктивности возбуждают вихревые токи в проводящем листе при различных положениях образца из феррита. Блоком измерения выходных напряжений преобразователя измеряют выходные напряжения приемной катушки при тех же положениях образца из феррита. Затем вводят измеренные значения в решающий блок, на выходе которого получают значения удельной проводимости проводящего листа, его толщины и толщины изоляционного покрытия.

На фиг. 2а на комплексной плоскости показаны зависимости выходного напряжения преобразователя с эквивалентным радиусом

2,5 мм и образцом длиной 4 мм и диаметром

2,8 мм на частоте 18 кГц от изменений удельной проводимости проводящего листа (линия

I), его толщины (линия II) и толщины изоляционного покрытия (линия 111) при расстоянии торца образца из феррита а=0. На фиг.

2 б, в показаны аналогичные зависимости нри расстояниях q, равных соответственно 1 и

2 мм. Видно, что зависимости выходных напряжений преобразователя при различных расстояниях q от торца образца из феррита до поверхности изделия различны между собой. Приращения выходных напряжений от контролируемых параметров имеют следующий вид:

ЬИ == 5oz hZ+ So; 4. + от Т ли, = — 51z ЬХ+ Sl— .Ь.-+S т

Л /, = S2z + 2.. + 2г Т» где S — чувствительности сигналов к параметрам Z, o, Т.

Устанавливая чувствительности S>g и Szz к параметру Z одинаковыми с чувствительностью So< к параметру Z и вычитая ЛУь >

AU из сигнала ЛУо, получаем два сигнала

ЛЫч = в -. 4»+ So>r Т /02: 02.- + S021 / ь каждый из которых не зависит от изменений зазора Z. Аналогично устанавливая чувстви. тельность Sz, к параметру а, одинаковук с чувствительностью ЬД к параметру. а н вычитая Л1/ из сигнала ЛУ о,, получаем сигнал, z пропорциональный толщине Т, М вй = Хиг / -Т, который не зависит от изменений зазора Z u удельной проводимости а.

Аналогично получают сигнал, пропорциональный зазору, который не зависит от изменений удельной проводимости и толщины Т, и сигнал, пропорциональный толщине Т, который не зависит от зазора Z и удельной проводимости o .

Решение зависимостей преобразователя, проведенное методом их попарного суммирования, показывает, что зависимость каждого результата измерения от изменений других не превышает 10о/о при изменении удельной проводимости а в пределах от 58 10 до 3710 сим/и, толщины листа Т от 0,5 до 0,4 мм, толщины Z изоляционного покрытия от 0 д.

100 мкм.

Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известными является повышение точности раздельного измерения параметров проводящих изделий.

Формула изобретения

1. Способ многопараметрового контроля методом вихревых токов, например, толщины и удельной проводимости листа и толщины изоляционного покрытия, заключающийся в том, что в контролируемом изделии возбуждают вихревые токи одной частоты накладными преобразователями различных радиусов, выделяют при различных условиях измерения векторы напряжений преобразователей и определяют из полученных напряжений, например, с помощью решающего блока значения контролируемых параметров, о т л и ч а ющий ся тем, что, с целью повышения точности контроля, изменяют условия контроля путем введения в зону контроля одновременно с контролируемым изделием дополнительных образцов с различными геометрическими и электромагнитными параметрами.

2. Способ по п. 1, отлич а ющи йся тем, что изменяют размеры вводимых образцов.

3. Способ по п, 1, отличающийся тем, что изменяют положение вводимых образцов относительно преобразователя, 578610

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Методы неразрушающих испытаний.—

Справочник под ред. P. Шариа. Мир, 1972, 5 с. 77.

2. Авторское свидетельство СССР №508732, кл. G 01!U 27/86, 1972.

Б .7 10 11

Рог. 1

00 01 015 02 Я 005 01 011 02 hei# О Г 01 0/5 02 ЯеБ/

0 о,ох

0,1

01Х ог

Составитель А. Елагин

Техрсд И. Карандашова

Корректор Л. Брахнина

Редактор О. Юркова

Подписное

Заказ 2403/51 Изд. № 846 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений п открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

4. Способ по пп. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что в качестве образцов используют ферриты.

5. Способ по пп. 1 — 4, отличающийся тем, что феррит размещают по оси преобразователя.

t=- 8 10 >

f1

7 =Осанн

Z= Онн