Способ вихретокового контроля

(50 4 НИ пртел ность импульса,измерительной ка измеряют сиушки. 1 ил. УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ордена Трудового Красного Знамени институт физики металлов Уральского научного центра АН СССР(54) СПОСОБ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ(57) Изобретение относится к областиконтрольно-измерительной техники иможет использоваться для дефектоскопии электропроводных иэделий. Цельюизобретения является повьппение надеж 0 1270116 А 1 ности контроля за счет регистрации отклика вихревых токов с заданной глубины в момент отсутствия поля возбуждения. Для этого используют две или более токовых катушек, каждая из которых питается током заранее выбранной амплитуды и фазы с тем, чтобы максимум амплитуды результирующего электромагнитного поля находился под измерительной катушкой и на заданной глубине, при этом применяют импульсный режим - питают катушки импульсами синусоидального тока черезвомежуток времени, меньший чем длиИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для дефектоскопии электропроводных иэделий на заданной глубине. 5Целью изобретения является повышение надежности контроля за счет регистрации отклика вихревых токов с заданной глубины в момент отсутствия поля возбуждения.На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего способ.Схема включает первую 1 и вторую 2 токовые катушки, измерительную катушку 3, последовательно соединенные генератор 4 синусоидального сигнала, коммутатор 5 и фаэовращатель б,подключенные к первой 1 катушке, аттенюатор 7, подключенный к второй катушке 2, генератор 8 коммутирующей частоты, подключенный к входу коммутатора 5, и последовательно соединенные блок 9 стробирования, блок 10 измерения и индикатор 11, подключенные к выходу коммутатора 5, а измерительная катушка 3 подключена к второму входу блока 10 измерения.1Способ основан на том что с ис- ЗО пользованием двух или более токовых катушек и при соответствующем выборе амплитуд и фаз питающих их токов, удается сформировать поле в контролируемом образце с максимумом на некоторой глубине, Регулировкой амплитуд и фаз по заданной программе можно перемещать этот максимум, возбуждая вихревые токи на заданной глубине иэделия. 4 ОПринцип возбуждения поля на заданной глубине изделия можно объяснить на примере двух возбуждающих токовыхкатушек, Известно выражение для расчета поля вектор-потенциала в элект ропроводном иэделии витком с током:ф (ф+с 1)А =/"/о 1, 1, (х) 1, (бх) с 1 х,х+ Вгде В = 4 х + 3 В;В=В 2 1106- обобщенный вихретоковыйпараметр;Ф=Ь/К; Ь - зазор между витком и поверхностью образца;1 - амплитуда тока, протекающего по витку;- частота этого тока;- магнитная проницаемость; б - удельная электрическаяпроводимость Материалаобразца;К - радиус витка,12кб= /К;2 - координаты точки внутриобразца, в которой рассчитывается поле, т.е.в формуле используютсякоординаты, нормированные к радиусу витка.Расчитывают по приведенной формулеполе в заданног на поверхности образца от двух витков с разными радиусами. Затем находят отношение амплитудИ и разность фаз % , Для того, чтобыполе от двух витков компенсировать взаданной точке, надо ток в витке большего радиуса взять в И раэ больше,чем ток в первом витке, а его фазовый угол изменить в сторону опережения, т.е. Ф = Ъ -%, При этом поле,создаваемое в заданной точке на поверхности образца, будет состоять издвух полей одинаковой амплитуды,нос противоположными фазами, что иобеспечивает равенство нулю результирующего поля, При этом на некоторой глубине в металле поле оказывается максимальным,Описанный способ формирования поляв образце является простейшим. В действительности формируют поле с использованием трех и более витков(системы катушек), добиваясь большейлокализации поля внутри иэделия.Однако величина полученного максимума электромагнитного поля на некоторой глубине изделия мала, по отношению внешнего поля возбуждения. Поэтому для надежной ее регистрации необходимо выключать внешнее поле в момент измерения. Причем измерительнаякатушка должна подключаться черезпромежуток времени после окончаниявозбуждения не больший, чем длительность, импульса возбуждения. В противном случае сИгнал отклика вихревыхтоков измерительной катушки из-эа затухания будет отсутствовать.На чертеже представлена схема устройства осуществления предлагаемогоспособа,Способ реализуется следующим образом.Генератором 4 синусоидального сигнала возбуждают катушки 1 и 2, причем амплитуда возбуждения устанавлиСоставитель В. ФилиновСлободяник Техред И,Верес Корректор Г. Решетник кто Заказ 6093/19 В8 ТирГосуда елам иэ Москва,ПодписнСССРйд. 4/5 твенного комитет ретений и открыт Ж, Раушская на 11303 оиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектнаяо 3 1270 вается аттенюатором 7, а фаза - фаэовращателем б, по заранее рассчитанным выражениям, например приведенным выше. Сигнал возбуждения подключается к катушкам 1 и 2 коммутатором 5, ко торый срабатывает от генератора 8 комкоммутирующей частоты в М раз (например, 30-40) меньшей частоты генератора 4. Таким образом формируется импульс возбуждения катушек 1 и 2. 10Коммутатор 5 также управляет ралотой блока 9 стробирования, который вырабатывает стробирующие импульсы малой длительности, задержанные относительно конца коммутирующего им пульса на промежуток времени меньший, чем длительность импульса возбуждения. Измерительное устройство 10 работает во время подачи на его вход стробирующих импульсов, Показания индикатора 11 являются усредненными, так как рабочие импульсы повторяются 116 4с частотой в М раэ меньшей, чем несущая частота генератора 4, и по ним определяют результат контроля. Формула изобретения Способ вихретокового контроля заключающийся в возбуждении системой токовых катушек электромагнитного поля максимальной величины на заданной глубине контролируемого иэделия и регистрации отклика вихревых токов измерительной катушкой, по которому определяют результат контроля, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, возбуждают индуктивные катушки импульсом синусоидального тока заданной длительности и регистрируют сигнал измерительной катушки через промежуток времени меньший, чем длительность импульса возбуждения.