Способ сканирующего вихретокового контроля

(71) Всесоюзный заочительный институт ивательский институт (72) В,И,Михайков, СО,С,Семенов, В.К,Ряби В,А.Бакушев(56) Михайков В.И отображением инЛо еФект ции о теля. тва н скоп с перекосеВ сб.: разрушающе иалов, пойбышев,отводе преобразо вые методы и сре о контроля качества уАабрикатов и иэдел 982, с, 15-17.Лазарев С.Ф., Мих етоковое устройство канированием, - В с средства неразруш ачества материалов изделий, Куйбышев ма й.,И. Вихтроннымые методыонтролябрикатовс,40-43,йко с элеб: Но ающегополу 1985 ределения внутри зоны го чувствительного эле кового преобразователя дельных точек, принадл онтроля кажпоента вихретокоординат отжащих этим неющемувано еделенных электродтзических и параметров электроп еометрически одящих объек Целью из ие точностостя иг,1 изображеноОдного чувствит ихретоксвого пре положение ного элель образователяф роксимация за мента а Аи)оводяп линеинвя и ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 54) СПОСОБ СКАНИРУЮБГО ВИХРВТОКОВО 0 КОНТРОЛЯ Изобретение относится к неразруш контролю и может быть использ для контроля пространственнообретения является повыше и контроля Аормы электронеодвор олностей за счет о 2(57) Изобретение относится к методам неразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение точности контроля Формы электропроводящих неоднородностей объектов без их перемещения относительно вихретокового преобразователя. В контролируемом пространстве располагают однотипные чувствительные элементы преобразователя так, чтобы их эоны контроля перекрывали друг друга на половину своей площади. При этом чувствительные элементы выбирают такими, чтобы зависимость их сигналов от смещения неоднородности была симметрична относительно центральной оси, Плоскость отображения раэграничивают на зоны, пропорциональные зонам контроля чувствитель ных элементов. В зонах, у которых сигналы чувствительных элементов для эталонного и контролируемого объектов не совпадают, выделяют две точки,относительное смещение которых от центра эоны первого чувствительного элемента в сторону соседнего определяют, как отношение величины сигнала соседнего с ним элемента к сумме величин сигналов обоих элементов. 2 ил.314939висимости амплитуды сигнала одной изизмерительных обмоток от смещениякрая поверхности объекта по одной изортогональных осей для двух соседних5чувствительных элементов,Способ сканирующего контроля реализуется следующим образом,Дифференциальный чувствительныйэлемент состот из двух возбуждающихкатушек 1; образующих в плоскости,ортогональной рабочей плоскости Х,Увихретокового преобразователя,восьмерку с центром на оси Е, первойизмерительной катушки 2, образующейв рабочей плоскости Х,У восьмерку сцентром на оси Е, максимальная амплитуда сигнала которой достигаетсяпри ориентации края поверхностиобъекта 3 вдоль оси У, а минимальная - вдоль оси Х, и второй измерительной катушки 4, ортогональнойрабочей плоскости Х,У и проходящейчерез ось Ъ, максимальная амплитудасигнала которой достигается при ориентации края поверхности объекта 3вдоль оси Х, а минимальная - вдольоси У. Зависимость амплитуды сигналов0 измерительных обмоток чувствительЬйкного элемента от смещения Х, У края поверхности объекта 3 вдоль ортогональным осей Х, У симметрична относительно оси Е этогочувствительного элемента и имеет наней экстремальную точку максимума,В вихретоковом преобразователе чувствительные элементы располагаютвдоль параллельных прямых линий в рабочей плоскости Х,У так, чтобы зоныконтроля близлежащих соседних чувствительных элементов перекрывали другдруга по ортогональным направлениямХ и У на половину своей площади, Тогда зависимости амплитуды сигналов 118 цх.о и 118 ьа,1 для близлежащихсоседних чувствительных элементов,которые можно обозначить соответстеннокак О-й и 1-й от смещения края поверхности объекта 3 вдоль оси Хили У, будут разнесены на расстояние Ь между осями Е этих чувствительных элементов, а после линейной их аппроксимации будут иметьвид, изображенный на Фиг,2, При отсутствии края объекта 3 в контролируемом пространстве амплитуда сигналов чувствительных элементов вихре 42токового преобразователя равна нулю, Плоскость отображения, например. экран графического дисплея, разграничивают на зоны, имеющие соответственно размеры и координаты центров, пропорциональные размерам д зон контроля и координатам осей Е чувствительных элементов, Край поверхности объекта 3 пересекает контролируемое пространство вихретокового преобразователя. При этом у чувствительных элементов, в зону контроля которых попадает этот край, амплитуда сигналов отличается от нуля. В плоскости отображения фиксируют зоны, соответствующие только этим чувствительным элементам. В каждой зафиксированной для отображения зоне выделяют две точки, смещенные относительно ее центра соответственно по оси Х и У. Определение смещения этих точек по каждой из осей Х или У аналогичны, поэтому рассмотрим, например, случай смещения по оси Х. В промежутке между осями Е близлежащих соседних чувствительных элементов зависимости амплитуд их сигналов можно представитьлП; - С Х д+Ь 1;П; -Х Ь 3лгде Х = Х/д - смещение края поверхности объекта 3 по оси Х, отнесенное к расстоянию Ь между осями Е близлежащих соседних чувствительных элементов;а - угол наклона аппроксимирующей прямой, зависящий от угла ь поворота края поверхности объекта, от зазора д между рабочей плоскостью Х,У и поверхностью объекта, от электрической проводимостй, 4 объекта.С учетом того что чувствительныеэлементы вихретокового преобразователя однотипны и для рассматриваемой пары параметры, д,имеют одинаковые значения, в полученную систему уравнений входит одно и тоже Н, Результатом решения этой системы является 30 Бвмк 115Ц е 6 х. 1 1 Вых,вт,е. в каждой отображаемой зоне смещение выделенных точек, отнесенное к расстоянию между центрами близлежащих соседних зон в плоскости отображения, определяют как отношение значения амплитуды сигнала соседнего по направлению Х чувстивтельного элемента к сумме этой амплитуды и амплитуды сигнала чувствительного элемента, соответствующего отображаемой зоне.Другой пример реализации способа может быть рассмотрен для контроля формы средней линии дефекта сплошности поверхности объекта (например, трещина или два близлежащих края поверхности объекта), В этом случае для получения симметричной относительно, центральной оси каждого из чувствительных элементов вихретокового преобразователя зависимости амплитуды сигналов от смещения средней линии дефекта и наличия на этой оси экстремальной точки максимума зависимости используют обычные чувствительные элементы (например, в виде возбуждающей и измерительной катушек, расположенных в рабочей плоскости соосно). Амплитуду сигналов чувствительньж элементов при расположении в контролируемом пространстве бездефектного обьекта запоминают, например, используя аналого-цифровой преобразователь и оперативное запоминающее устрой 40 ство, и сравнивают с соответствующими значениями амплитуд сигналов этих же чувствительных элементов при расположении в контролируемом пространстве объекта с возможным дефектом. Далее остальные операции осуществляют аналогично. Формула изобретения Способ сканирующего вихретоковогоконтроля, заключающийся в том, что вконтролируемом пространстве располагают однотипные чувствительные элементы вихретокового преобразователя вплоскости отображения вдоль параллельных линий, измеряют и запоминаютпервоначальные значения выходныхсигналов чувствительных элементов,помещают в контролируемое пространствообъект, повторно измеряют значениявыходных сигналов чувствительных элементов, плоскость отображения раэграничивают на зоны, имеющие размеры икоординаты центров зон контроля со-аответствующих чувствительных элементов, выделяют зоны, соответствующиечувствительным элементам, у которыхотличие первоначальных и повторныкзначений выходных сигналов превышает заданную величину, и по наличиювыделенных зон и их расположениюопределяют наличие неоднородности иее форму, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностиконтроля формы неоднородностей, чувствительные элементы располагают сперекрытием для близлежащих соседнихэлементов, равным половине площадиих зон контроля,для каждой пары выделенных зон определяют точку, лежащую на отрезке, соединяющем их центры, величину смещения которой от центра одной из зон, отнесенную к расстоянию между центрами выделенных зон,определяют как отношение значениявыходного сигнала чувствительногоэлемента, соответствующего другой выделенной зоне,к сумме выходных сигналов чувствительных элементов,соответствующих обеим выделенным зонам,и по положению этих точек определяютформу неоднородности,1493942 Рных,х(В ЯМРМРМГУ ялмеюю ФиР 2 Составитель В.Крапивин Техред Л,Олийнык Корректор М,Васильева Редактор М,Питкпна Заказ 4103/42 Тираж 789 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101