Имитатор воздействия подповерхностных дефектов для вихретоковых дефектоскопов с проходными преобразователями

(51) 5 6 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКР ЫТИ О САНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТО и машинастроикарев; Г,А.КасиМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 4411131/28 (22) 04,02,88 (46) 07,01,91. Бюл. Мв 1 (71) Всесоюзный заочны тельный институт (72) П.Н.Шкатов, А,А,Шиш мов и Е.Э.Палеес (53) 620,179.14(088.8) (56) Приборы для неразрушающего контроля материалов, изделий. Справочник. Кн. 2. /.Под ред. В.В.Клюева. - М,: Машиностроение, 1986, с. 230.Авторское свидетельство СССР М 739391, кл, 6 01 М 27/90, 1978, (54) ИМИТАТОР ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОДПОВЕРХНОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ ДЛЯ ВИХРЕ- ТОКОВЫХ ДЕФЕКТОСКОПОВ С ПРОХОДНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для настройки, поверки и градуировки вихр л ретоковых дефектоскопов с проходным преобразователем, Цель - повышение точности имитации - достигается благодаря тому, что отсутствуют искажение линий тока, обтекающих дефект. Ток, возбужденный в образце с имитатором подповерхностного дефекта, обтекает несплошности по двум руслам, разделенным поверхностью сопряжения, Поверхность сопряжения выбрана так, что не вносит дополнительных искажений из-за разделения образца на части 1, 2. При неточности сборки имитатора возможно несовмещение кромок несплошности, вследствие чего ток перетекает иэ одного слоя в другой. Однако благодаря диэлектрической пленке 3 это не сказывается на точности имитации, Таким образом Б повышается технологичность изготовления образцов с высокой точностью имитации подповерхностных дефектов, 2 з.п, ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использованодля настройки, поверки и градуировки вихретоковыхдефектоскопов с проходным преобразователем.Цель изобретения - повышение точности имитации.На фиг, 1 представлена конструкцияимитатора; на фиг. 2 - расчетная модель; нафиг. 3 и 4 - расчетные зависимости.Имитатор состоит из наружной трубы 1,внутренней трубы 2, в которых со стороныповерхности сопряжения выполнены полости 1 а глубину -- х и - + х соответственЬ Ь2 2но. Трубы изолированы друг от друга припомощи диэлектрической пленки 3, Расчетная модель содержит верхнее зеркальноеизображение 4, контур трещины 5, нижнеезеркальное изображение 6,Имитатор подповерхностных дефектовдля вихретоковых дефектоскопов с проходными преобразователями используетсяследующим образом.8 образце при помощи проходного вихретокового преобразователя (не показан)возбуждаются вихревые токи. Под влиянием имитатора внутреннего дефекта они разделяются на два русла относительноповерхности, в окторой лежит плоскость сопряжения наружной 1 и внутренней 2 труб,Вследствие этого влияния плоскость сопряжения исключается. Диэлектрическая пленка 3 препятствует перетеканию тока изодной трубы в другую при неточной сборке.Конструкцию предложенного имитатора подповерхностных дефектов для вихретоковых дефектоскопов с проходнымипреобразователями можно обосновать следующим образом. Под действием внутреннего дефекта возбужденные в образце токиперераспределяются по определеннымконтурам обтекания, Подобные контурыможно получить как результат действия вторичных источников, размещенных в объемедефекта. Эти источники можно представитьсовокупностью. электрических диполей,Чтобы определить картину силовых линийВТОРИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ, МОЖНО ВОСПОЛЬЗОваться подобием магнитных и электрических полей при определенных условиях, Внашем случае для этого электрические диполи заменяются магнитными, а электропроводя щэя среда - ферромагнитной.Согласно теоремы Стокса совокупностьмагнитных диполей в итоге сводится к рамке с током, охватывающей площадь трещины по ее контуру. Границы раздела поповерхностям изделия учитываются с помощью вертикальных изображений этой40 рамки. В результате получаем расчетную модель (фиг. 2), т.е. бесконечную последовательность изображений, Однако, существенный вклад в формирование силовых 5 линийдаюттолькодвэ изображения, размещенные над поверхностями труб Для нас представляет интерес поверхность, относительно которой русла тока, обтекающего трещину, разветвляются. Эта поверхность 10 разветвления совпадает с поверхностью, вкоторой вектор-потенциал А, определяемый суммой токов в рамке и ее изображениях равен нулю. При этом искомая поверхность проходит через плоскость основной рамки, 15 охватывающей трещину, Для протяженнойтрещины рамка вырождается в двухпроводную линию и наличие такой поверхности становится совершенно очевидным, так как вертикальные стороны протяженной рамки 20 дают несущественный вклад в картину распределения силовых линий вторичных источников. Для короткой рамки картина поля усложняется, Однако положение поверхности разветвления не изменяется.25 Смещение х поверхности разветвленияотносительно середИны дефекта определяется из уравнения, полученного при условии равенства нулю вектор-потенциала А от суммы токов в основной рамке и ее изобра жениях, Уравнение имеет видГ 1 Г 4 Г 5 = Г 2 ГЗ Г 6 1иГ 1= -- х; Г 2= - +х;22гз= -- В 1 - Т+д+ -- х;В Ь2Г 4= В 1 Т +О+ -- х;В ЬГг 2 2Г 5= В 1В Ь+х+Т - д;гг 2Г 6 =В 1 +х+Т - д;Рг 1 2где х - смещение плоскости сопряжения 4 относительно середины дефекта;Т - суммарная толщина труб;В - глубина залегания дефекта;д - глубина дефекта;г 1 и г 2 - верхняя и нижняя стороныпоВВРХНОСТИ СОПРЯЖЕНИЯ;гз и г 4 - ближняя и дальняя стороныверхнего зеркального изображЕния от поверхности сопряжения;г 5 и г 6 - ближняя и дальняя сторонынижнего зеркального изображения от поверхности сопряжения.Решение уравнения целесообразнополучить численными методами. Результаты представлены на фиг. 3 и 4 в виде зависимостей х =1(Ь) и х = 1(д) при фиксированных.2 значениях д, Т и и, Т соответственно. Величина х нормирована по Т.Полости имитируемого дефекта выполняются со стороны поверхностей сопряЬ жения в наружной трубе на глубину -- х,Ь а во внутренней трубе - на глубину - + х. ф ор мул а из о бр ете н ия 1. Имитатор воздействия подповерхностных дефектов для вихретоковых дефектоскопов с проходными преобразователями, содержащий две телескопически сопряженные трубы с суммарной толщиной Т, в одной иэ которых выполнена полость.со стороны поверхности сопряжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности имитации, во второй трубе выполнена полость, соответствующая полости в первой трубе, толщина Тн наружной трубы выбрана равной д+. - х, где д - глубина залегания дефекта; 1 - глубина имитируемого дефекта; х - смещение плоскости сопряженияЬотносительносерединыдефекта, - + х - глу)бина полости наружной трубы, -- х - глуби 2 на полости внутренней трубы, а величина хопределяется иэ соотношенияГ 1 Г 4 Г 5 = Г 2 ГЗ Г 6;Ь, Ь5 . 2 , 2г 1 = -- х; г 2 = - + к;гз = -- й 1 - т + д + -- .х;Й ьг 1 2Й . ьГ 4 = -- й 1 - Т +д + -- х;Г 2 2й 1г 5= й 1 -- . -- +х+т - д;г 2 2й 1Г 6 =й 1 ---- 1 х +Т - д;15г 1 2где г 1 и г 2 - верхняя и нижняя стороныповерхности сопряжения;гз и г 4 - ближняя и дальняя стороныверхнего зеркального иэображения от поверхности сопряжения;г 5 и г 6 - ближняя и дальняя сторонынижнего зеркального и абражения от поверхности сопряжения.2. Имитатор по и. 1, о тл и ч а ю щи й с ятем, что трубы электрически изолированы,отповерхности сопряжения,3, Имитатор поп,2,отличающийсятем, что электрическая изоляция выполненав виде диэлектрической пленки, размещен 30ной между слоями,1619151 О,Ж 0,7 Составитель Л. Крюкова едактор Л, Гратилло Техред ММоргентал КорректЪр А. Осауленкоизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Заказ 42 Тираж ВНИИПИ Государственного комит 113035; МосквПодписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ СС