Способ вихретоковой дефектометрии

. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГю делАм изОБРетений и ОткРытий ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ(71) Вкный филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им.ф.Э.Дзержинского(56) Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник под ред. В.В,Клюева. М.: Машиностроение, 1976, кн.2, с.128.Волков Б.И. Влияние режимакомпенсации на показания дефектоскопаВДГпри колебании зазора датчик -изделие, - Дефектоскопия, 1976,У 3, с.51-55.(54) СПОСОБ ВИХРЕТОКОВОИ ДЕФЕКТОМЕТРИИ(57) Изобретение относится к областинеразрушающего коиспользовано во вного хозяйства, г нивать глубину дефектов в металлических конструкциях. Цель изобретения -упрощение способа за счет упрощениявыбора параметров добавочного напряжения. Способ осуществляется следую"щим образом. Генератор 1 питает преобразователь 2, сигнал с которого поступает в сумматор 4, где осуществляется векторное сложение сигнала преобразователя 2 и сигнала добавочногонапряжения схемой 3, амплитуда и фаза которого регулируются. Суммарныйсигнал с сумматора 4, пройдя черезфазовращатель 6, поступает на фазовый детектор 5 и далее на индикатор7 в режиме "Работа". При положениипереключателя в режиме "Настройка"на индикатор 7 поступает сигнал ссумматора 4. В режиме "Настройка" засчет вариаций зазора между преобразователем и объектом контроля выбирают параметрыдобавочного напряженияпо минимальному показанию индикатора7,к которомуподключен сумматор 4.2 ил,нтроля и может быть сех отраслях народде необходимо оцеК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ30538 2каждого значения Ь осуществляется в соответствии со способом, Местополо 1 13Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано вовсех отраслях народного хозяйства,где необходимо оценивать глубины поверхностных нарушений сплошности типа трещин в металлических изделиях.Целью изобретения является упрощение способа за счет упрощения выборапараметров компенсирующего напряжения,На фиг.1 представлена блок-схемадефектоскопа, реализующая предлагаемый способ; на фиг.2 - векторная диаграмма.Устройство содержит генератор 1,преобразователь 2, схему 3 формирования добавочного напряжения, сумматор 4, фазовый детектор 5, фазовращатель 6 и индикатор 7. К выходу генератора 1 подключены преобразователь2, фазовращатель 6 и схема 3 формирования добавочного напряжения. Выходсхемы 3 и преобразователь 2 соединены с входами сумматора 4, выход которого поступает на один иэ входов фазового детектора 5. Второй вход фазового детектора 5 соединен с выходомфазовращателя 6. Индикатор 7 через переключатель рода работ "Работа" -"Настройка" подсоединяется к выходу.Фазового детектора 5 (в режиме "Работа" ) или к выходу сумматора 4 (врежиме "Настройка" ).На фиг.2 приведены экспериментально полученные годографы относительного напряжения преобразователя Ч+= Ч/Ч в зависимости от относительной,оглубины трещин Ь =Ь/2 К и обобщенногозазора г = г/Кв магнитном сплаве типа 15 Х 1 МФ (индекс а) и немагнитномтипа Х 18 Н 12 Т (индекс б). Нормированиеосуществляют в отношении к напряжениюЧ преобразователя .в отсутствии металла, которое составляет 0,64 В Направление возрастания Ь и гпоказано стрелками. Эквивалентный радиус Кнакладного преобразователя равен 4 мм.Рабочая частота 5 кГц.На левом фрагменте (фиг.2) началукоординат (точка К) соответствуеткомпенсация сигнала преобразователяпри его установке в воздухе, т.е.при г - 00,На. правых фрагментах (фиг. 2) рядзначений глубин трещин (на кривых Ь)соединен прямыми с расчетными значениями соответствующего зазора г. (накривых г), Расчет значений г для с, 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 жение точки переноса начала координат для каждого значения Ь совпадает с соответствующим расчетным значением г, лежащим на пересечении соответствующей прямой и кривой (г).Величина максимального фазового сдвига от трещины Ь при местоположениикоординат в расчетной точке г+ обозначена ас . Бездефектный участок металла обозначен точкой М,Способ осуществляется следующимобразом.Синусоидальный сигнал генераторапоступает на преобразователь 2;.откуда сигнал преобразователя поступает на вход сумматора 4. В сумматоре 4осуществляется векторное сложениесигнала преобразователя 2 и сигналадобавочного напряжения со схемы 3,амплитуда и фаза которого регулируются. Суммарный сигнал с сумматора4 и сигнал генератора, пройдя черезфаэовращатель 6, поступают на фазовый детектор 5 и далее на индикатор7 (в режиме "Работа" ), При положениипереключателя Настройка на индикатор 7 поступает сигнал с сумматора 4.Первоначально в режиме "Настройка"преобразователь 2 устанавливают наповерхность контроля с зазором г.Величину зазора г рассчитывают согласно способу для данного Ь . Ремаксгулировкой амплитуды и фазы добавочного напряжения осуществляют минимизацию суммарного сигнала на выходесумматора 4 (т.е. добиваются равенства нулю показаний индикатора 7). Этому режиму соответствует перенос начала координат на кривую г+ (фиг.2 ц),например в точку г=0,047, при Ь,=,0,2. Значения коэффициентов Е и Едля данного случая (сталь 15 Х 1 МФ) равны соответственно 0,07 и 0,35. Длястали аустенитного класса типаХ 18 Н 12 Т величины тех же коэффициентов принимают значения 0,1 и 0,4. Определение значение коэффициентов Й,и К осуществляется путем обработкиэкспериментальных данных предварительных исследований по следующей методике,Строят годографы преобразователя взависимости от глубины трещин Ь+ изазора г+. Типичный вид таких годографов для ферромагнитной и неферромагнитной стали приведены на фиг.2(а и б). Пересекают кривые Ь+ и г системой параллельных прямых под углом д к кривой г . По графику определяют значения Ь и г, лежащие на5 концах соответствующих параллельных прямых. Расчитывают (например, методом линейной апроксимации) значения коэффициентов К и Кг в формулеиг = 1, Ь которая отражает 1аналитическую связь указанных величин.Затем преобразователь устанавливают на бездефектный металл с мини,мальным зазором (г в0)е При этом 15 на выходе сумматора возникает сигнал разбаланса, пропорциональный вектору г М, амплитуда и фаза которого характеризуют бездефектный металл. 20Переключают переключатель в режим "Работа" и, регулируя фазу сигнала фазовращателя 6, устанавливают на индикаторе показание ноль. При сканировании контролируемой поверхности преобразователем и его установке на трещину некоторой глубины Ь вектор гМ смещается на некоторый угол ду, что фиксируется на индикаторе. Формула изобретенияСпособ вихретоковой дефектометрии, заключающийся в том, что преобразователь устанавливают на поверхность контролируемого металла, компенсируют сигнал преобразователя добавочным напряжением той же частоты и глубину трещины определяют по величине изменения фазы суммарного.напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения способа, компенсацию осуществляют предварительно при установке преобразователя над поверхностью контролируемого металла с зазором г+, выбранным из условия1 макс угде Ь - максимальная относитель Максная глубина трещины из диап, подлежащего контролю;1 - коэффициенты, зависящиеот свойств контролируемо-; го металла, выбранные в соответствии с таблицей, регулируя амплитуду и фазу компенси" рующего напряжения до получения нуля амплитуды суммарного сигнала, после чего устанавливают преобразователь на поверхность контролируемого металла.