Способ вихретоковой дефектометрии

Способ вихретоковой дефектометрии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О ll И С А Н И И (11)875272

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

Союз Советсиии

Социалистичесиих

Республии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0907„79 (21) 2790447/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 23.1 081 Бюллетень № 39

Дата опубликования опнсания 23.1081 (53)M. Кл.

G 01 N 27/90

3Ъсударстееииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 620. .179.14 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б.И. Волков и В.В. Горидько (Щ.Щ Д о 1;.

i 1Я 1 П1тЩ0., @замени нс ти тЯ1 11о11 : М

1фЩЩ© 1 . gs "

Всесоюзный дважды ордена Трудового Красно теплотехнический научно-исследовательский им. Ф.Э. Дзержинского, Уральский фили (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВИХРЕТОКОВОИ ДИФЕКТОИЕТРИИ

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля и может быть использовано при контроле металлических изделий токовихревым методом.

Известен способ вихретоковой дефектоскопии, основанный на переносе

5 начала координат комплексной плоскости годографа преобразователя и определенную точку комплексной плоскости, лежащую на направлении, нормальном к линии влияния подавляемого или мешающего фактора (1 ).

Недостатком способа является не-. обходимость строгой оптимизации режима контроля по нескольким критериям, что невозможно без сложных дополнительных исследований.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ вихретоковой дефектометрии, заключающийся в том, что преобразователь устанавливают на поверхность контролируемого металла, суммируют сигнал преобразователя с добавочным напряжением той же частоты, амплитуду и фазу которого выбирают с заданной величиной (2J.

Недостатком этого способа является необходимость проведения предварительных исследований для выяснения характера связи между составляющими суммарного напряжения и добавочным напряжением, так как для получения режима настройки, обеспечивающего возможность оценки измеряемого пара- метра, например глубины трещины, целесообразно выбрать амплитуду и фазу добавочного напряжения так, чтобы суммарный сигнал при установке преобразователя на металл с зазором и без него сохранял фазу неизменной (т.е., чтобы точка переноса начала координат комплексной плоскости лежала на прямой линии ".отвода" металл-воздух годографа преобразователя.

Цель изобретения — упрощение и расширение области применения способа.

875272!

55

Указанная цель достигается тем, что преобразователь первоначально устанавливают над контролируемой поверхностью с зазором, регулируют амплитуду и фазу первого добавочного напряжения до нуля первого суммарного сигнала, затем устанавливают преобразователь на контролируемый металл, полученный первый суммарный сигнал суммируют с вторым добавочным напряжением, регулируют амплитуду и фазу второго добавочного напряжения до нуля второго сумматора сигнала, затем изменяют только амплитуду второго добавочного напряжения до заранее установленной величины, а фазу полученного второго суммарного сигнала используют в качестве информативного сигнала.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 — векторная диаграмма, поясняющая принцип работы устройства согласно способу.

Устройство содержит соединенные последовательно генератор 1, преоб= разователь 2, первый сумматор 3, второй сумматор 4, фазовый детектор 5 и индикатор 6.

К выходу генератора 1 подключены также фазовращатель 7, выход которого соединен с опорным входом фазового детектора 4, соединенные последовательно регулятор 8 амплитуды первого добавочного напряжения и регулятор 9 фазы первого добавочного напряжения, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора 3, и соединенные последовательно регулятор 10 фазы второго добавочного напряжения и регулятор 11 амплитуды второго добавочного напряжения.

На фиг. 2 Ч — вектор сигнала преобразователя при его установке с зазором относительно поверхности металла, 711>- вектор сигнала преобразователя в отсутствии зазора, кривая Т вЂ” годограф преобразователя от трещин различной глубины, К вЂ” местоположение начала координат после первого этапа настройки, т.е. при ра. венстве нулю первого суммарного напряжения, К вЂ” местоположение начала координат после второго этапа настройки, т.е. при равенстве нулю второго суммарного сигнала, Кя — местоположение начала координат рабочее, т.е. при изменении амплитуды второго добавочного напряжения, Ь фазовый

4 угол при наличии дефекта в контролируемом металле.

Способ. осуществляется следующим образом.

Синусоидальный сигнал генератора 1 поступает на преобразователь 2, откуда сигнал преобразователя поступает на вход первого сумматора 3. В сумматоре 3 осуществляется векторное сложение сигнала с преобразователя 2 и. сигнала первого добавочного напряжения, амплитуда и фаза которого формируется регуляторами амплитуды и фазы 8 и 9. Аналогично на втором сумматоре 4 осуществляется сложение второго добавочного напряжения с регуляторов фазы и амплитуды 10 и 11 с сум-, марным сигналом первого сумматора 3.

Второй суммарный сигнал с сумматора 4 и сигнал генератора 1, пройдя через фазовращатель 7, поступают на фазовый детектор 5 и далее на индикатоо 6.

При установке преобразователя 2 над контролируемой поверхностью с

25 зазором (вектор VB на фиг. 2), регулировкой фазы и амплитуды первого добавочного напряжения осуществляется равенство нулю (минимума) сигнала на выходе первого сумматора 3 (пере30 нос начала координат в точку К на фиг. 2). Затем преобразователь устанавливают на поверхность контролируемого металла (вектор V на фиг. 2) и регулировкой фазы и амплитуды второго добавочного напряжения осуществляют равенство нулю сигнала на выходе второго сумматора 4 (перенос начала координат в точку К на фиг. 2). Затем регулировкой амплитуды регулятором ll амплитуды второго добавочного напряжения обеспечивается установка требуемой величины сигнала на выходе сумматора 4 (перенос в точку К ца фиг. 2). С помощью фазовращателя 7 регулируют фазу опорного сигнала на входе фазового детектора 5 так, чтобы осуществилась установка нуля на индикаторе 6.

При наличии трещины под преобразователем произойдет сдвиг фазы второго суммарного напряжения с фазовращателя 7 (на величину д9 на фиг. 2), что будет зафиксировано и измерено индикатором 6.

Требуемое значение второго добавочного напряжения зависит от конкретной цели измерений. Когда целью является оценка глубины трещин, оптимальной величиной второго добавоч8752 I0

20

Регулировка амплитуды второго добавочного напряжения регулятором 11 амплитуды для получения требуемого суммарного сигнала на выходе сумматора 4 обеспечивает возможность измене- З5 ния чувствительности прибора в широких пределах и осуществляется после градуировки прибора. ного напряжения будет такая его величина, которая обеспечит и срабатывание фазового детектора и получение максимального диапазона изменений фазового сдвигаЬ при его равномерной зависимости от глубины трещин. Из фиг. 2 ясно, что перемещение рабочей точки по прямой К К будет приводить к изменению зависимости глубины трещины — сдвиг фазы. Выбор оптимального положения, рабочей точки без предварительного построения годографа может быть осуществлено путем установки преобразователя на эталонном образце с трещиной средней глубины (средней из требуемого диапазона) и введением такого второго добавочного напряжения, что сдвиг фазы сигнала на выходе второго сумматора будет изменяться на 90 при перемеще0 нии преобразователя с бездефектного участка металла на эту трещину.

Такая методика осуществима на .металлах как ферромагнитных, так и неферромагнитных, поскольку экспе. риментально установлено, что кривая, характеризующая влияние трещин различной глубины, сохраняет неизменной свой качественный характер и расположение относительно линии отвода.

72 6

Формула изобретения

Способ вихретоковой дифектометрии, заключающийся в том, что преобразователь устанавливают на поверхность контролируемого металла, суммируют сигнал преобразователя с добавочным напряжением той же частоты, амплитуду и фазу которого выбирают с заданной величиной, отличающийся тем, что, с целью упрощения и расширения области применения способа, преобразователь первоначально устанавливают над контролируемой поверхностью с зазором, регулируют амплитуду я фазу первого добавочного напряжения до нуля первого суммарного сигнала, затем устанавливают преобразователь на контролируемый металл, полученный первый суммарный сигнал суммируют с вторым добавочным напряжением, регулируют амплитуду и фазу второго добавочного напряжения до нуля второго суммарного сигнала, затем изменяют только амплитуду второго добавочного напряжения до заранее установленной величины, а фазу полученного второго суммарного сигнала используют в качестве информативного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Приборы для неразрушающего контроля материалов.и изделий. Справочник под ред. Клюева В.В., т. 2.

M., "Машиностроение", 1976, с. 128.

2. Водков Б.И. Влияние режима компенсации на показание дефектоскопа

ВДГ-3 при колебаниях зазора датчикизделие. — "Дефектоскопия", 1976,В 3, с. 51-55 (прототип) .