Настроечный образец с имитатором подповерхностного дефекта для магнитной дефектоскопии

(56) Маег 1 а 1 ачешЬег, 1985, р. фектоскопии состои нитно для л, Р 11аочный машинострои,Домашевск(088,8)а 1 цайз.оп (43 1155, Р 8, 1 иси". р ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) НАСТРОЕЧНЫЙ ОБРАЗЕЦ СИМИТАТОРОМ ПОДПОВЕРХНОСТНОГО ДЕФЕКТА ДЛЯМАГНИТНОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ(57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для настройки, градуировки и поверки средств магнитной дефетоскопии, например, феррозондовыхдефектоскопов, Цель изобретения -расширение области использования образца. Имитация подповерхностныхдефектов достигается благодаря томучто заготовка настроечного образца 801467488 А 1 из двух частей 1 и 2, в каждой из которых полость выполнена на половинудлины имитируемого .дефекта под углом0 ( с( ( 90 к поверхности сопряжениячастей. При намагничивании образцапоток разветвляется на два русла,расположенных по разные стороны отповерхности сопряжения. При этомкажений магнитного поля из-эа налчия зазора между половинами 1 и 2образца не происходит. Искажения,возникающие при намагничивании переменным магнитным потоком, снижаютсяза счет злектропроводящего немагнитного слоя 5, выполненного из пластичного материала с большей электропроводностью, чем материал образца. Образец позволяет имитировать подповерхностные дефекты различных размеров и обеспечить тем самым возможность количественной оценки параметров выявляемых подповерхностных дефектов. 5 з.п, ф-лы, 6 ил.Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть исполь" зовано для настройки, градуировки и поверки средств магнитной дефекто" скопии, например, феррозондовых де 5 фектоскопов.Цель изобретения - расширение области использования эа счет имитации дефектов различных размеров и угла наклона, повышение точности имитации при намагничивании переменным магнитным полем и циркулярном намагничива" нии за счет определенного сопряжения частей заготовки образца и имитация дефектов типа трещин с различным раскрытием и малым раскрытием за счет частичного либо полного заполненияполос тиНа фиг.1 показана конструкция настроечного образца; на фиг,2-4 - ферромагнитные вставки, поперечныесечения; на фиг,5 - распределение магнитного поля при намагничивании образца приставным электромагнитом 25 в направлении намагничивания, нормальном к боковой поверхности полости;, на фиг.6 - то же, при намагничи- вании, направленном под углом к боковой поверхности полости.Настроечный образец для магнитной дефектоскопии содержит заготовку, состоящую из двух частей 1 и 2, вы. полненных из ферромагнитного материала, идентичного по своим электромаг" 35 нитным свойствам материалу контроли" руемого объекта, В каждой иэ частей 1 и 2 со стороны поверхности сопряжения выполнены полости 3 и 4, соответственно, на глубину, равную поло" 4 О вине длины имитируемого дефекта, Высота, глубина залегания и ширина полостей 3 и 4 соответствуют параметрам имитируемого подповерхностного дефекта. Характерный размер образца, 45 в данном случае его толщина Т, равен характерному размеру контролируемого объекта. Оси каждой из полостей 3 и 4 выполнены под углом О ( Ы 4 90 к поверхностям сопряжения соответствующих частей 1 и 2, Для повышения50 точности имитации при намагничивании переменным магнитным потоком между частями 1 и 2 по всей поверхности контактйрования размещен тонкий электропроводящий слой 5. Этот слой55 5 может быть выполнен в виде медного покрытия, нанесенного на поверхность сопряжения по крайней мере одной из частей 1 и 2 заготовки. Части 1 и 2плотно прижаты одна к другой с равномерным по поверхности контактирования усилием, например, с помощью струбцины (не показана). Для повышения точности имитации при циркуляр ном намагничивании, когда электри" ческий ток пропускается непосредственно по образцу, рекомендуется части 1 и 2 соединять диффузионной сваркой.Для имитации дефектов типа трещин с различным раскрытием образец снаб.- жен ферромагнитными вставками, 6 (фиг.2 - 4), выполненными на всю длину и высоту полости, образованной примыкающими одна к другой частями полостей 3 и 4, Одновременно ферромагнитные вставки 6 служат направляющими для обеспечения соосиости полоФ стей 3 и 4. Ферромагнитные вставки 6 можно применять совместно с диэлектрическим неферромагнитным наполнителем 7, заполняющим свободное от вставки 6 место в полости, образованной примыкающими одна к другой частями полостей 3 и 4, При этом . форма на" полнителя 7 соответствует. форме имитируемого подповерхностного дефекта. Форма вставки 6 соответствует виду имитируемого дефекта, Вставка 6 может состоять и из нескольких частей, например из двух ферромагнитных частей 8 и 9, а наполнитель 7 размещен между ними. Для составных вставок 6в качестве материала для наполнителя 7 рекомендуется применять эпоксидную смолу. Для имитации трещин с малым раскрытием части полостей 3 и 4 заполнены .аморфным или жидким магнитопроводящим материалом.Настроечный образец используетсяследующим образом,Имитацию магнитных потоков рассеяния под действием дефекта сплошностис помощью настроечного образца рассмотрим применительно к магнитному(ферроэондовому) дефектоскопу с ин;,дукционным блоком намагничивания ввиде П-образного электромагнита.П-образный электромагнит 10 (фиг. 1) устанавливают на рабочей поверхности образца симметрично поверхности сопряжения частей 1 и 2. При этом силовые линии магнитного поля разделяют" ся на два русла, отклоняющиеся от поверхности сопряжения в разные стороны. Из соображений симметрии точнотакая картина силовых линий имеетместо в контролируемом объекте с подповерхностным дефектом и при отсутствии поверхности сопряжения. Следовательно, выполнение образца составным5не приводит к искажениям, связаннымсизменениями распространения магнитного поля. В качестве иллюстрацииэтого положения на фиг.б приведенораспределение магнитного поля, направленного под углом 0Ы ( 90 кповерхности сопряжения. Как видно изфиг,б,полученной методом конформныхотображений, силовые линии не пересекают поверхности, проходящей черезцентр полости под углом а к боковымповерхностям полости. Вместе с тем,при намагничивании переменным магнитным потоком в образце возникают вихревые токи, влияющие на величину,ноне на направление силовых линий магнитного поля. Контуры вихревых токовпересекают поверхность сопряжения ипри отсутствии электрического контакта между частями 1 и 2 заготовки разрываются на два самостоятельных контура, В результате вторичное магнитное поле, создаваемое вихревыми токами, искажается. Для уменьшения этих 30искажений необходимо обеспечить надежный электрический контакт междуповерхностями контактирования обеихчастей 1 и 2. Улучшению этого электрического контакта способствует тонкий электропроводящий неферромагнитный слой 5, выполненный из меднойфольги. Под действием усилия, приложенного к частям 1 и 2, фольга претерпевает деформацию, заполняя микронеровности и электрически соединяяпротиволежащие точки поверхностей,частей 1 и 2. Изменение ширины и частично формы трещин может достигатьсяза счет применения ферромагнитныхвставок б или наполнения полостимагнитопроводящим материалом,В магнитных дефектоскопах регистрация потоков рассеяния выполняетсяс помощью чувствительных элементов,жестко связанных с блоком намагничи 50вания, При этом требуется получитьизменение сигнала чувствительныхэлементов при их перемещении над рабочей поверхностью образца, Сканируярабочую поверхность настроечного об 55разца, следует перемещать электромагнит 10 вдоль следа поверхности сопряжения, сохраняя симметрию, При цирку; лярном бесконтактном намагничивании проводник с током располагается по нормали к поверхности контактирования. При циркулярном намагничивании путем пропускания тока непосредствен" но по самому образцу требования к электрическому контакту между частями 1 и 2 наиболее жесткие. Поэтому рекомендуется соединить части 1 и 2 диф" фузионной сваркой. Во всех случаях поверхность контактирования не пересекается магнитным полем и не вносит связанных с этим искажений.Для уменьшения количества требуемых образцов в одном образце могут выполняться несколько полостей описанным образом. При этом магнитные потоки рассеяния, обусловленные одним дефектом, не должны накладываться на потоки, созданные другим дефектом, за исключением тех случаев, когда такое наложение сделано сознательно для исследования разрешающей способности дефектоскопов.Формула и з обретения 1, Настроечный образец с имитатором подповерхностного дефекта длямагнитной дефектоскопии, содержащийзаготовку образца из ферромагнитногоматериала с полостью в ее теле, соответствующей по своим параметрам имитируемому дефекту, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью расширения области использования за счетимитации деФектов различных размерови угла наклона, заготовка образца выполнена из двух .равных сопряженныхмежду собой частей, поверхности сопряжения которых перпендикулярны рабочей поверхности образца, а в каждойиз частей заготовки со стороны поверхности сопряжения выполнена частьполости на глубину, равную половинедлины имитируемого подповерхностногодефекта, под углом 0с ( 90 к этойповерхности,2, Настроечный образец по п.1,отличающийся тем, что,с целью повышения точности имитациипри намагничивании переменным магнитным полем, образец снабжен неферромагнитным электропроводящим слоем сэлектропроводностью, большей электропроводности материала образца, размещенным между его частями по всейповерхности сопряжения, а части образца прижаты одна к другой с равноЗаказ Г 191/42 Тираж 788 дписное ВНИИПИ Государственного комитета иям и о 113035, Москва, Ж я наб.По по изобретен -35, Раушска ытиям при ГКНТ СССР 4/5 омбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,оизводственно-издательс 5 14 б 7 мерным по поверхности сопряжения усилием.3. Настроечный образец по п,2, отличающийся тем, что электропроводящий слой выполнен в виде медного покрытия, нанесенного на поверхность сопряжения по крайней мере одной половины образца.4, Настроечный образец по пп,1-3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности имитации при циркулярном намагничивании, его части соединены по поверхности сопряжения диффузионной сваркой. 488 65. Настроечный образец по пп,1-3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью имитациидефектов типа трещин с различным раскрытием, образец снабжен сменными ферромагнитными - вставками, предназначенными для размещения в полости. 6, Настроечный образец по пп.1-3и 5, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью имитации дефектив типатрещин с малым раскрытием, полостьзаполнена аморфным или жидким магии"топроводящим материалом.