Неразрушающие методы контроля. Каневский И.Н - 55 стр.

UptoLike

108 109
Вихревые токи возбуждают переменным магнитным пото-
ком Ф
0
. Информацию о свойствах изделия датчик получает через
магнитный поток Ф
в
, созданный вихревыми токами с плотностью д.
Векторы напряженности возбуждающего поля Н
0
и поля вихре-
вых токов Н
в
направлены навстречу друг другу; электродвижущая
сила в обмотке датчика пропорциональна разности потоков Ф
0
- Ф
в
.
Регистрируя напряжение на катушке или ее сопротивление,
можно получить сведения о контролируемом изделии. Напряжение
и сопротивление катушки зависят от многих параметров, что
обусловливает широкие возможности ТВК (дефектоскопия,
толщинометрия, структурометрия, сортировка металла по маркам,
контроль состояния поверхности и т.д.). С другой стороны, это
обстоятельство затрудняет разделение информации о различных
параметрах объекта и требует использования специальных спо-
собов фильтрации шумов.
Для анализа изменения электромагнитного поля обычно
используют активное и индуктивное сопротивление катушки,
амплитуду напряжения, сдвиг фаз измеряемого и опорного напря-
жений. Глубина проникновения вихревых токов зависит от частоты
электромагнитных колебаний, электрических и магнитных харак-
теристик металла, формы катушки и поверхности изделия. Обычно
она колеблется от долей миллиметра до 1-3 мм.
Чувствительность метода зависит от многих факторов; при
благоприятных условиях удается выявить трещины глубиной
0,1-0,2 мм протяженностью 1-2 мм, расположенные на глубине до
1 мм.
ТВК можно проводить без контакта между катушкой и
металлом, зазор может составлять от долей миллиметра до нес-
кольких миллиметров. Это позволяет свободно перемещать пре-
образователь, что существенно для автоматизации процесса конт-
роля. Выходной величиной ТВК является электрический сигнал,
что позволяет автоматически регистрировать результаты контроля.
Еще одно преимущество метода возможность осуществления
контроля с большой скоростью, соизмеримой со скоростью меха-
нической обработки КО.
6.1. Преобразователи для ТВК
Токовихревой дефектоскоп состоит из генератора, преоб-
разователя, усилителя, анализатора изменения поля (амплитудный
или частотный детектор, фазочувствительный элемент) и индикатора.
В зависимости от заданного параметра контроля существуют
различные схемные решения приборов и различные преобразова-
тели. Преобразователи ТВК по рабочему положению относительно
КО делят на накладные и проходные.
Накладные преобразователи представляют собой одну или
несколько катушек, подводимых торцом к поверхности объекта
(рис. 6.2, а). Их выполняют с ферритными сердечниками, повы-
шающими чувствительность и локализирующими зону контроля,
или без них. Электромагнитная волна от полезадающей системы
распространяется в направлении КО (рис. 6.1, а). Накладные пре-
образователи применяют для контроля плоских поверхностей или
для деталей сложной формы, а также в тех случаях, когда требуется
обеспечить локальность контроля и высокую чувствительность.
Проходные преобразователи бывают наружные и внутрен-
ние (рис. 6.2, б). Электромагнитная волна от полезадающей
системы в этом случае распространяется вдоль поверхности КО
(рис. 6.1, б).
Рис. 6.2. Расположение накладных (а) и проходных (б)
преобразователей: 1 возбуждающая катушка; 2 измерительная катушка
а)
б)
      Вихревые токи возбуждают переменным магнитным пото-                6.1. Преобразователи для ТВК
ком Ф0. Информацию о свойствах изделия датчик получает через             Токовихревой дефектоскоп состоит из генератора, преоб-
магнитный поток Фв, созданный вихревыми токами с плотностью д.     разователя, усилителя, анализатора изменения поля (амплитудный
Векторы напряженности возбуждающего поля Н0 и поля вихре-          или частотный детектор, фазочувствительный элемент) и индикатора.
вых токов Нв направлены навстречу друг другу; электродвижущая            В зависимости от заданного параметра контроля существуют
сила в обмотке датчика пропорциональна разности потоков Ф0 - Фв.   различные схемные решения приборов и различные преобразова-
      Регистрируя напряжение на катушке или ее сопротивление,      тели. Преобразователи ТВК по рабочему положению относительно
можно получить сведения о контролируемом изделии. Напряжение       КО делят на накладные и проходные.
и сопротивление катушки зависят от многих параметров, что                Накладные преобразователи представляют собой одну или
обусловливает широкие возможности ТВК (дефектоскопия,              несколько катушек, подводимых торцом к поверхности объекта
толщинометрия, структурометрия, сортировка металла по маркам,      (рис. 6.2, а). Их выполняют с ферритными сердечниками, повы-
контроль состояния поверхности и т.д.). С другой стороны, это      шающими чувствительность и локализирующими зону контроля,
обстоятельство затрудняет разделение информации о различных        или без них. Электромагнитная волна от полезадающей системы
параметрах объекта и требует использования специальных спо-        распространяется в направлении КО (рис. 6.1, а). Накладные пре-
собов фильтрации шумов.                                            образователи применяют для контроля плоских поверхностей или
      Для анализа изменения электромагнитного поля обычно          для деталей сложной формы, а также в тех случаях, когда требуется
используют активное и индуктивное сопротивление катушки,           обеспечить локальность контроля и высокую чувствительность.
амплитуду напряжения, сдвиг фаз измеряемого и опорного напря-            Проходные преобразователи бывают наружные и внутрен-
жений. Глубина проникновения вихревых токов зависит от частоты     ние (рис. 6.2, б). Электромагнитная волна от полезадающей
электромагнитных колебаний, электрических и магнитных харак-       системы в этом случае распространяется вдоль поверхности КО
теристик металла, формы катушки и поверхности изделия. Обычно      (рис. 6.1, б).
она колеблется от долей миллиметра до 1-3 мм.
      Чувствительность метода зависит от многих факторов; при
благоприятных условиях удается выявить трещины глубиной
0,1-0,2 мм протяженностью 1-2 мм, расположенные на глубине до
1 мм.
      ТВК можно проводить без контакта между катушкой и                        а)
металлом, зазор может составлять от долей миллиметра до нес-
кольких миллиметров. Это позволяет свободно перемещать пре-
образователь, что существенно для автоматизации процесса конт-                                                  б)
роля. Выходной величиной ТВК является электрический сигнал,
что позволяет автоматически регистрировать результаты контроля.           Рис. 6.2. Расположение накладных (а) и проходных (б)
Еще одно преимущество метода – возможность осуществления            преобразователей: 1 – возбуждающая катушка; 2 – измерительная катушка
контроля с большой скоростью, соизмеримой со скоростью меха-
нической обработки КО.

                              108                                                                   109