Способ электромагнитной дефектоскопии ферромагнитных объектов

(50 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИДЕТЕЛЬСТВ У АВТОРСКОМ сесо- ическ ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт(56) Пашагин А.И., Щербинин В,Е.Феррозондовый метод контроля с применением высокочастотного намагничивания изделий. Доклады 8-й Вюзной НТК по нераэрушающим физметодам и средствам контроля. 4 2Кишинев,. 1977, с. 42-44.,801293 2 4) СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ДЕФЕКТОПИИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ОБЪЕКТОВ(57) Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано для оценки параметров поверхностных и подповерхностных трещинв ферромагнитных материалах, иэделияхи полуфабрикатах. Цель изобретения -повышение информативности дефектоскопии эа счет оценки параметров трещины. Для этого намагничивают контролируемый участок объекта неизменнымпо величине магнитным потоком с варьируемой частотой. По электропрово1293620 35 40 дящим штангам 2 и 3 пропускают переменный ток, намагничивая контрольный образец 7 и контролируемый объект 8, Величину, пропорциональную магнитному потоку в зоне контроля, измеряют с помощью измерительной обмотки 9, Измеуяют частоту источника 1 перемен 1Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для оценки параметров подповерхностных трещин в ферромагнитныхэлектропроводящих объектах,Цель изобретения - повышение информативности дефектоскопии за счетоценки параметров трещины.На фиг, 1 изображена схема устройства для осуществления предлагаемогоспособа; на фиг, 2 - распределениемагнитной индукции в зоне контролядля ряда частот; на фиг, 3 - зависимость регулируемой частоты от глубинызалегания и глубины трещины; нафиг, 4 - зависимость глубины трещиныи глубины залегания от отношенияП/П, при 1 = 3,3,Схема устройства для варианта сциркулярным намагничиванием контролируемого объекта состоит из источника 1 переменного тока, выполненного с возможностью регулировки величины и частоты тока, электропроводящих штанг 2 и 3, соединенных последовательно и подключенных к выходуисточника 1 переменного тока, последовательно соединенных измерительного преобразователя 4, электронногоблока 5 и индикатора 6, контрольногообразца 7 идентичного контролируемому объекту 8, измерительной обмотки9, намотанной на контрольном образце 7, как на торроидальном сердечнике, усилителя 10 с коэффициентомусиления, обратно пропорциональнымчастоте сигнала, индикатора 11, подключенного через усилитель 10 к выходу измерительной обмотки 9, частотомера 12, также подключенного к выходуизмерительной обмотки 9, Электропроводящие штанги 2 и 3 размещаются вполостях контролируемого объекта 8 и ного тока, поддерживая неизменным величину магнитного потока в зоне контроля. Фиксируют частоту, на которой измерительный преобразователь 4 имеет наибольший сигнал и по этой частоте оценивают параметры трещины, 1 з. п. ф-лы, 4 ил. 2контрольного образца 7 соответствен но и фиксируются по их осям с помощью диэлектрических справок 13-16Способ осуществляют следующим образом.По электропроводящим штангам 2 и 3 пропускают переменный ток, задаваемый источником 1 переменного тока, и соз- дают тем самым магнитный поток Ф в контролируемом объекте 8. В данном случае магнитный поток Ф и магнитный поток Ф через сечение контролируемого объекта в зоне контроля имеют одинаковое распределениеВеличину, пропорциональную Ф измеряют с помощью индикатора 11, так как напряжение на обмотке 9 определяется выражением Б =: 4,44 Ф ГУ, а коэффициент усиления усилителя 10 обратно пропорционален частоте й. Размещают над контролируемым участком объекта 8 измерительный преобразователь 4 и измеряют воздействие на него магнитного потока рассеяния с помощью электронного блока 5 и индикатора 6В качестве измерительного преобразователя 4 целесообразно использовать феррозондовый преобразователь-градиентомер, а электронный блок представляет собой феррозондовый дефектоскоп типа МФДК, При наличии воздействия магнитного потока рассеяния, регистрируемого индикатором 6, регулируют частоту Г. источника 1 переменного тока. Сийхронно с изменением частоты Г магнитного потока Ф регулируют его величину путем изменения тока источника 1 переменного тока, поддерживая неизменным величину магнитного потока Фк. Изменения Ф к определяют по показаниям индикатора 11В процессе изменения часто ты Г регистрируют максимальное воз 1293620действие Б магнитных потоков рассеяния на.измерительный преобразователь 4 и по частотомеру 12 определяют соответствующую максимальному воздействию Цдчастоту Г . Затем 5 (при тех же условиях контроля) изменяют частоту Г,в 1 раз и измеряют новое воздействие Б, Полученная величина Г, позволяет определить возможные сочетания глубины залега ния и глубины трещины, а вычисленное отношение У/Удополнительно определяют из этого множества единственное значение глубины залегания и глубины трещины, 15Достигаемый результат можно .объяснить следующим образом. При изменении частоты Й магнитного потока Ф его величина и распре Ооделение под воздействием поверхностного эффекта, связанного с вихревыми токами, изменяется. Однако с помощью введенной регулировки (по условиям контроля) величина Ф остается пос тоянной. Поэтому при увеличении частоты Е часть магнитного потока ф из нижних слоев переходит в верхние. При этом (по мере увеличения частоты) ширина нижних слоев непрерывно рас О тет, а верхних уменьшается. Очевидно, что при прочих равных условиях воздействие трещины тем больше, чем больше перераспределяемый ею магнитный поток. Тогда максимальное воздействие магнитных потоков рассеяния на измерительный преобразователь 4 будет иметь место в тот момент, когда граница раздела верхних и нижних слоев будет находиться в районе ниж ней границы трещины. При дальнейшем увеличении частоты Г граница раздела слоев достигнет верхней границытрещины, после чего перераспределяемыймагнитный поток может только умень шаться. Изложенное поясняется фиг. 2, где показано распределение магнитной индукции В в сечении трубы для ряда частот. Таким образом, при изменении частоты Г магнитные потоки рассеяния имеют строго определенный максимум, определяемый только глубиной залегания и глубиной трещинынезависимо от ее длины. На фиг. 3 изображены зависимости глубины и глубины залегания трещины от обобщенного параметра х = Ттр 6 2 Я, гдео удельная электропроводность контролируемого объекта 8; р - его магнитная проницаемость; Т - толщина стенки. Как видно из этих зависимостей одному значению х соответствует мно-. жество сочетаний глубины Ь залегания и глубинытрещины. Это уже позволяет получить важные оценки параметров трещины. Вместе с тем (с помощью дополнительной информации) можно определить эти параметры раздельно. Для этого лучше всего использовать информативный параметр, не связанный с абсолютной величиной какого-либо воздействия потоков рассеяния, так как она зависит от многих факторов. В качестве такого параметра и используется отношение двух сигналов Б,/Б , фиксируемых индикатором 6 при частотах Г 1 и Г соответственйо. На фиг. 4 представлена зависимость глубины и глубины залегания трещины от величины указанного отношения.Предлагаемый способ электромагнитной дефектоскопии ферромагнитных объектов позволяет оценивать глубину и глубину залегания трещины по параметрам, не зависящим от ее длины.и. слабО чувствительным к конструктив-. ным параметрам измерительного преобразователя и его положению относительно контролируемого объекта. Это определяет возможность реальной оценки параметров дефектов по единой методике независимо от конкретных средств измерения,Формула. из обре те ния1. Способ электромагнитной дефектоскопии ферромагнитных объектов, заключающийся в том, что с помощью системы намагничивания возбуждают в объекте переменный магнитный потокФ , размещают над контролируемым участком объекта измерительный преобразователь, измеряют воздействие на него магнитного потока рассеяния и по нему определяют наличие дефекта,. отличающийся тем, что, с целью повышения информативности дефектоскопии за счет оценки параметров трещины, измеряют величину, пропорциональную магнитному потоку Ф, проходящему через сечение контролируемого объекта в зоне контролируемого участка, изменяют частоту Г магнитного потока Ф , синхронно с. оризменением Г регулируют путем изменения токонамагничивания величину фо из условия неизменности потока5 193620 6Ф, фиксируют максимальное воздейст- Г = 1 Г, где Е - коэффициент провие 0 магнитного потока рассеяния порциональности, синхронно изменяют на выходной сигнал преобразователя величину Ф , добиваясь неизменности и по соответствующей 0частоте Гщ, потока Фк, измеряют новое воздействие определяют возможные сочетания глуби 5 О,и по отношению 0, О а также ны трещины и глубины ее залегания, по величине .1, определяют глу 2. Способ по и, 1, о т л и ч а ю- бину трещины и глубину ее залещ и й с я тем, что задают частоту ао( а,аг аою п,и о ие. Ю Х,О 4,0 Составите Техред В,И, Реар а актор А, Рев ектор Н. Король каз 379 48 Тираж 777 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 035, Москва, Ж, Ра