Неразрушающие методы контроля. Каневский И.Н - 56 стр.

UptoLike

110 111
Проходные преобразователи применяются для линейно-
протяженных изделий и охватывают КО, движущийся внутри ка-
тушки, либо движутся сами внутри объекта (например, трубы).
Проходные преобразователи менее чувствительны к локальным
изменениям свойств КО. В зависимости от способа соединения
обмоток преобразователя различают абсолютные (выходной сигнал
определяется абсолютными параметрами КО и их изменением) и
дифференциальные (выходной сигнал определяется разницей
свойств двух рядом расположенных участков) датчики. Абсолют-
ные датчики используют для контроля электропроводности и
проницаемости материала, размеров, сплошности. Дифференциаль-
ные преобразователи более чувствительны, но для протяженных
дефектов позволяют определить только начало и конец дефекта.
По электрическим свойствам сигнала различают параметри-
ческие и трансформаторные преобразователи. В первых сигналом
служит приращение комплексного сопротивления, во вторых
приращение комплексного напряжения, возникающего в одной или
нескольких измерительных обмотках. В первых датчиках сигнал
формируется в той же обмотке, по которой идет возбуждающий ток.
В трансформаторных датчиках измерительная обмотка может быть
размещена на той же катушке (рис. 6.3) или на другой. Такие дат-
чики имеют более высокую температурную стабильность. Пара-
метрические датчики более просты конструктивно, частотный диа-
пазон работы у них шире. Если измерительные датчики выполнены
отдельно от полезадающих, то обычно они располагаются вблизи
поверхности КО.
Рис. 6.3. Двухкатушечный датчик:
1- возбуждающая обмотка; 2 измерительная обмотка
Каждую обмотку датчика принято заменять эквивалентным
витком, а вихревые токи эквивалентным контуром тока
диаметром D
э
. Для проходного датчика D
э
= D
п
или D
э
= D
в
(рис. 6.4).
Для накладного датчика значение D
э
зависит от расстояния
эквивалентного витка возбуждающей обмотки датчика до изделия
h и определяется приближенно по формуле D
э
= D
q
+1,5h. Для
характеристики, учитывающей свойства материала изделия
(электропроводность у, магнитная проницаемость м), частоту воз-
буждающего поля
π
ω
=
2/f
f и размер контура вихревых токов
Dэ, вводится понятие обобщенного параметра
r
м
ущм
Dэ=в
0
.
Для немагнитных материалов
0э0r
ущмD=в=в1,=м .
В качестве Dэ на практике принимают средний диаметр кату-
шки Dср. Обобщенный параметр в по физическому смыслу является
отношением индуктивного сопротивления эквивалентного контура
вихревых токов к активному сопротивлению контура в прове-
ряемом изделии.
6.2. Распределение вихревых токов
Вихревые токи протекают непосредственно под датчиком,
в небольшом объеме изделия. Их амплитуда различна в каждой
точке на поверхности изделия и в глубине (рис. 6.4). Анализ прост-
ранственной картины вихревых токов необходим для понимания
основ метода и его эффективного практического использования.
Плоскости, в которых расположены траектории вихревых
токов, перпендикулярны линиям напряженности возбуждающего
поля. Возбуждаемые цилиндрическими датчиками вихревые токи
протекают по окружностям, соосным с датчиком. В случае одно-
родного изотропного материала значения плотности тока д и их
фазы ш от угловой координаты ц не зависят.
      Проходные преобразователи применяются для линейно-                 Каждую обмотку датчика принято заменять эквивалентным
протяженных изделий и охватывают КО, движущийся внутри ка-         витком, а вихревые токи – эквивалентным контуром тока
тушки, либо движутся сами внутри объекта (например, трубы).        диаметром Dэ. Для проходного датчика Dэ = Dп или Dэ = Dв (рис. 6.4).
Проходные преобразователи менее чувствительны к локальным          Для накладного датчика значение D э зависит от расстояния
изменениям свойств КО. В зависимости от способа соединения         эквивалентного витка возбуждающей обмотки датчика до изделия
обмоток преобразователя различают абсолютные (выходной сигнал      h и определяется приближенно по формуле Dэ = Dq+1,5h. Для
определяется абсолютными параметрами КО и их изменением) и         характеристики, учитывающей свойства материала изделия
дифференциальные (выходной сигнал определяется разницей
                                                                   (электропроводность у, магнитная проницаемость м), частоту воз-
свойств двух рядом расположенных участков) датчики. Абсолют-
                                                                   буждающего поля f = ω / 2π f и размер контура вихревых токов
ные датчики используют для контроля электропроводности и
                                                                   Dэ, вводится понятие обобщенного параметра
проницаемости материала, размеров, сплошности. Дифференциаль-
ные преобразователи более чувствительны, но для протяженных                                        ущм0
дефектов позволяют определить только начало и конец дефекта.                              в = Dэ
      По электрическим свойствам сигнала различают параметри-                                               мr .
ческие и трансформаторные преобразователи. В первых сигналом
служит приращение комплексного сопротивления, во вторых –               Для немагнитных материалов мr = 1, в = в 0 = D э ущм0 .
приращение комплексного напряжения, возникающего в одной или            В качестве Dэ на практике принимают средний диаметр кату-
нескольких измерительных обмотках. В первых датчиках сигнал        шки Dср. Обобщенный параметр в по физическому смыслу является
формируется в той же обмотке, по которой идет возбуждающий ток.    отношением индуктивного сопротивления эквивалентного контура
В трансформаторных датчиках измерительная обмотка может быть       вихревых токов к активному сопротивлению контура в прове-
размещена на той же катушке (рис. 6.3) или на другой. Такие дат-   ряемом изделии.
чики имеют более высокую температурную стабильность. Пара-
метрические датчики более просты конструктивно, частотный диа-
                                                                         6.2. Распределение вихревых токов
пазон работы у них шире. Если измерительные датчики выполнены
отдельно от полезадающих, то обычно они располагаются вблизи             Вихревые токи протекают непосредственно под датчиком,
поверхности КО.                                                    в небольшом объеме изделия. Их амплитуда различна в каждой
                                                                   точке на поверхности изделия и в глубине (рис. 6.4). Анализ прост-
                                                                   ранственной картины вихревых токов необходим для понимания
                                                                   основ метода и его эффективного практического использования.
                                                                         Плоскости, в которых расположены траектории вихревых
                                                                   токов, перпендикулярны линиям напряженности возбуждающего
                                                                   поля. Возбуждаемые цилиндрическими датчиками вихревые токи
                                                                   протекают по окружностям, соосным с датчиком. В случае одно-
                                                                   родного изотропного материала значения плотности тока д и их
                Рис. 6.3. Двухкатушечный датчик:                   фазы ш от угловой координаты ц не зависят.
         1- возбуждающая обмотка; 2 – измерительная обмотка


                                110                                                                111