Способ определения глубины проникновения электромагнитного поля в металл

Сфюз Советска Сециаектическнк Расиубеа(51)М. Кл з 0133/02 ГосуааРФтеекина комитет СССР ие дмам изобретеиий и открытий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ПРОНИКНОВЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТЦОГО ПОЛЯ В МЕТАЛЛИзобретение относится к электромагнитным методам контроля и может быть использовано при контроле листов, покрытий, упрочненных слоев деталей.Известен способ определения глубины проникновения электромагнитного поля в металл, основанный на теоретическом расчете измерений параметров излучателя в зависимости от толщины металлического листа, его электропроводности и магнитной проницае.мости, а также частоты электромагнитного поля 11 .Однако точность определения данным спос.бом относительно низка, так как реальные излучатели, применяеьые при электромагнитномконтроле, соз дают существенно неоднородное электромагнитное поле, кроме того, конструктивно весьма отличаются от идеализированных схем, применяемых при расчете.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ определения глубины проникновения электромагнитного поля в металл, заключающийся в том, что излучателем создают исследуемое поле, в которое вводят экраны различной толщины и определяют глубину проникновения по толщине того экрана, при 5 котором прекращаются изменение параметров излучателя.В этом способе для производстваизмерений глубины проникновения электромагнитного поля излучателя снимают 10 кривые зависимости комплексного сопротивления излучателя от толщиныэкранов из различных проводящих материалов с помощью специальных измерительных систем (например Т-образных 5 мостов) Г 2 .Однако точность определения указанным способом недостаточная, таккак по мере увеличения толщины экрана и приближения ее величины к значе нию глубины проникновения электромагнитого поля величина приращенияэлектрических параметров излучателя.уменьшается и становится сравнимойс влиянием мещающих факторов, Наибо лее .существенными мешающими факто-.рами в укаэанном способе являютсязазор и перекос излучателя по отно-, шению к экрану, различие в электромагнитных свойствах экранов различЗ 0 ной толщины, а также различие элект 86 8656ромагнитных свойств материала подложки, на которую нанесен экран (в случае если экран выполнен в виде покрытия на проводящей основе). В связи с этим установить с высокой точностью, при какой толщине экрана электрические параметры излучателя5 перестают изменяться, становится . невозможным,Цель изобретения - повышение точности определения глубины проникновения электромагнитного поля в металл .о указанная цель достигается тем, что излучателем создают электромагнитное поле, последовательно вводят в него экраны различной толщины,опре деляют параметры излучателя, а о глубине проникновения электромагнитного поля в металл судят по толщине того экрана, при котором прекращается изме,нение параметров излучателя, в среде, щ прилегаЮщей к ббратной стороне экрана, создают участок с отличными от среды электромагнитными свойствами, а излучатель перемещают возвратно- поступательно над поверхностью экрана с пересечением упомянутого участка.На Фиг. 1 представлена одна из возможных схем реализации способа, на фиг. 2 - диаграмма записи сигнала во времени для различных случаев проникновения электромагнитного поля в экран (а - при глубине проникновения электромагнитного полн значительно превышающей толщину экрана 3, бглубине проникновения поля примерно равной толщине экрана, в - при глубине - меньше толщины экрана),На схеме показан металлический образец 1, участок 2 с отличными от образца 1 электромагнитными свойст О вами (например трещина), экран 3, излучатель 4, измеритель 5.Способ определения глубины проникновения электромагнитного поля в металл осуществляется следующим щ образом.На поверхность экрана 3 вблизи от участка 2 устанавливают излучатель 4 и приводят его в возвратно- поступательное движение вдоль поверх- о ности экрана 3 таким образом, чтобы при своем движении излучатель 4 пересекал участок экрана 3, под которым находится участок 2. Изменение электрических параметров излучателя 4, обусловленное воздействием экрана 3., участка 2 и мешающих Факторов, фиксируют измерителем 5, Полученный сигнал подвергают селективной обработке. Наличие на диаграмме импульсов свидетельствует о том, что глубина проникновения электромагнитного поля излучателя 4 в металл экрана 3 превышает его толщину. При этом по амплитуде указанных импульсов можно судить о величине этого превышения,При увеличении толщины экрана 3 наступит момент, когда периодический сигнал с выхода измерителя 5 уменьшится до нуля или какой угодно малой наперед заданной величины, что и определяет искомую глубину проникновения электромагнитного поля, Поскольку сигнал от мешающих факторов (помех) носит вероятностный, случайный характер и изменяется плавно, а от участка 2 с локальной неоднородностью - детерминированный характер, в виде комбинации импульсов, синхронно связанных с частотой возвратно- поступательного перемещения излучателя 4, это позволяет осуществить Фильтрацию полезного сигнала на Фоне помехи при отношении сигнал/шум значительно меньшем единицы. Соответственно повышается точность определения толщины экрана 3, при котором электрические параметры излучателя 4 перестают изменяться, а следовательно, и глубины проникновения электромагнитного поля в металл.Формула изобретенияСпособ определения глубины проникновения электромагнитного поля вметалл, заключающийся в том, что излучателем создают электромагнитноеполе, последовательно вводят в негоэкраны различной толщины, определяют параметры излучателя, а о глубинепроникновения электромагнитного поля в металл судят по толщине тогоэкрана, при котором прекращается изменение параметров излучателя, о тл и ч аю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности, в среде, прилегающей к обратной стороне экрана, создают участок с отличными от средыэлектромагнитными свойствами, а излучатель перемещают возвратно-поступательно над поверхностью экрана спересечением упомянутого участка.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Дорофеев Л.А., Лихачев Р.И.,Никитин А.И. Теория и промышленноеприменение метода вихревых токов,М "Машиностроение", 1969, с. 17-22.2. Авторское свидетельство СССРУ 121857, кл. 6 01 й 33/02, 1961.86 8656 едактор С. Юск в каз 8319 66 сное 5 1130 Проекты Филиал Составитель В. Но Техред И. Астолош Тираж 735 НИИПИ Росударственного комитета по делам изобретений и открытий 35, Москва, %-35, Рауюская наб.,