Способ электромагнитной дефектоскопии рельсов

СО 1 ОЭ СОЩТСНИХсшаайпюесиикРЕСА У 6 ЛИК на 8 1)400 К 2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТ ЕЪСТВ К АВТОРСКОМ ател тран относится к нераэру нтроля и может быть обнаружения внутрен Изобретение относитснеразрушающих методов кжет быть использовано дл к области троля и мо- определения ов в рельналичия внутренних дефесах. ется повышея эа счетмов намагниивного параЦелью изобретения явлние достоверности контррасширения диапазона режичивания и выбора информметра. На фиг. представленахема устройства, реализуюагаемьй способ дефектосков; на фиг.2 - характернмости относительного превитного поля в зоне дефекм фона от режимов намагя дефектов разных раэме турная предтр ще пии релье зависиния ад пован лед ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭО 6 РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРР 518406, кл. В 61 К 9/08, 976.Авторское свидетельство СССРМ 169857, кл. С 01 И 27/83, 965.(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ РЕЛЬСОВ(57) Изобретениешающим методам коиспользовано для них дефектов в рельсах. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Это достигается эа счет расширения диапазона режимов намагничивания. Контролируемый участок рельсанамагничивают линейно изменяющимсяполем и измеряют величину поля рассеяния в двух точках. Затем определяют отношение разности измеренных полей рассеяния к меньшему из них, являющемуся полем фона, и получают, например, с помощью осциллографа зависимость относительной разности полейрассеяния от величины намагничиваюшего поля. При наличии дефекта в однойиз точек измерения поля рассеяния зависимость будет иметь участок со сменой знака, по наличию которого определяют наличие дефекта. 2 ил. Устройство для реализации способа электромагнитной дефектоскопии рельсов содержит электромагнит 1, датчики 2 и 3 магнитного поля, блок 4 преобразования сигналов, включающий дифференциальные усилители 5 и 6 и блок 7 деления, входы которого подключены к выходам усилителей 5 и 6, интегратор 8, вход которого подключен к зажимам электромагнита 1, и двухкоординатный регистратор 9, например осциллограф, первый вход которого подключен к выходу интегратора 8, а второй - к выходу блока 7 деления. Выходы датчиков 2 и 3 подключены к входам дифференциального усилителя 5, выход датчика 3 также подключен к прямому входу усилителя 6Гттособ реализуется следующим образом.На электромагнит подают напряжение прлмоугольцой формы и создают тем самым литейно изменяюцееся магнитное поле. Производят периодическое перемагнпчивацие головки, рельса линейно тздеттдтдсцттсл полем. Датчики регистрируют;толе рассеяния и преобразуют индукцтцо магнитного поля над поверхностью катппп головки рельса в напря 7 ецпе. Расстояние между датчиками выбирают так, что один из них находится в зоне дефекта, а другой - вне эоцы дефекта, Определлют разность сигналов с ттд.ходов датчиков, которая представ:яет собой величину абсолютного превышения поля в зоне дефекта цад полем фонд. Делят полученную ветвчтцу ца значение сигнала вце зоны дефекта и определяют величину т 1 В (Е) отцосительцого превышения поля в зоне дефекта цад Фоном. Далее формируют зависимость этой велттты от режимовдтамагцичивация, например, на эдраде остттллогртддлт. Сигнал в виде относительного ттревьштетття полл в зоне дефекта цад Ьоттом подают ца верттсальцо отклоцлюцпе пластины осциллографа, а цапрлжецце с захпмов катушки электромагнита подают через интегратор на гордзоттталт.тто отклоняющие пластины осциллографа.1 а экране осдттллоградта наблюдают перцодическт повторяющееся изображетпе зависимости относительного превышения поля в зоне дефекта над полем ,.дтд от режима намагничивания;тВ = д: (В) Эксперп.ецталт:но установлено, что эта зацпсттмость при наличии дефекта в виде поперечной трещины в глубине рельса тпеет специФические особенности в области слабых полей (фиг.2). ттсобость состоит в том, что в модеттт ттеремагтичивания рельса в обласдсетт происходит смена знака отто ттт:д цого превышения йВ и величии эт г ттревышенпя устремляется в б скотечдтость. Такой особенности нет тта уд;:т цттдтотт зависимости . при отсутстддтт д.Фектл,Птб:тюдадт изображение на экране осцтппогр;тфа при движении луча в прямом т обратном направлениях в про-. цессе церемагничивания рельса благо- ,царя оттечсдттот особенности поведе 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ния зависимости уВ, = й(В) уверенно и однозначно определяется наличие дефекта.Электромагнит 1, питаемьп напряженйем прямоугольной формы, производит периодическое перемагничивание головки рельса линейно изменяющимся магнитным полем. Датчики 2 и 3 преобразуют индукцию магнитного поля над поверхностью катания головки рельса в напряжение. Расстояние между датчиками выбирают так, что из них один находится в зоне дефекта, которая указана на рисунке пунктиром, а другой - вне зоны дефекта. Усилитель 5 усиливает разность напряжений, снимаемых с датчиков 2 и 3. На выходе усилителя 5 сигнал пропорционален абсолютному превышению магнитной индукции в зоне дефекта Д В над индукцией вне зоны дефекта, т.е. над индукцией фона. Усилитель 6 усиливает напряжение, снимаемое с датчика 3, т.е. на выходе усилителя 6 сигнал пропорционален индукции фона. В блоке 7 деления сигналов производят деление сигналов, поступающих с выходов усилителей 5 и 6. Таким образом, на выходе блока 4 преобразования сигналов формируют величину относительного превышения поля в зоне дефекта над полем фона. Для наблюдения результата ца экране регистратора (осциллографа)проинтегрированное интегратором 8напряжение с зажимов катушки электромагнита подают на горизонтальноотклоняющие пластины У На вертикально отклоняющие пластины т подаютсигнал с выхода блока 4 преобразования сигналов. На экране осциллографанаблюдают периодически повторяющееся иэображение зависимости 1 О и по ее характеру можно уверенно принять решение о наличии дефекта.Высокая достоверность принятого решения о наличии дефекта объясняется тем, что используемьп сигнал о дефекте в виде зависимости 10 относительного превышения поля в зоне дефекта над полем фона от режимов намагничивания обладает большой информативностью, так как отражает режимы намагничивания рельса во всех .точках петли гистерезиса (в области сильных и слабых полей намагничивания), а также тем, что эта зависимость имеет ярко выраженную особен5 151 ность при перемагничивании в области слабых полей при наличии дефекта.Кроме того, регистрация не абсолютного, а относительного превышения поля в зоне дефекта снижает вероятность пропуска малых дефектов, когда абсолютные превышения поля в зоне дефекта над фоном малы, а также позволяет оценить количественную величину дефекта по величине экстремума кривых 10-12 в положительной области. При регистрации абсолютного превышения поля в зоне дефекта экстремумы на данной зависимости отсутствуют. ф о р м у л а изобретенияСпособ электромагнитной дефектаскопии рельсов, заключающийся в том. 6944 6что контролируемый участок рельса намагничивают полем электромагнита, измеряют величину поля рассеяния над 5рельсом в двух точках между полюсамиэлектромагнита и по величинам полейрассеяния определяют наличие дефекта, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения достоверностиконтроля, намагничивание рельса выполняют линейно изменяющимся магнитным полем, определяют зависимостьвеличины отношения разности измеряемых величин полей рассеяния к мень шему из них от величины намагничивающего поля, а наличие дефекта определяют по перемене знака этой зависимости.1516944 ж 2 Составитель В.Крапивиндактор Н,БобковаТехред А.Кравчук рректор Н.Ко зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Узгород Гагарина,Заказ 6385/47 Тирам 789 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5