Способ вихретоковой дефектометрии

О Й И С А Н И И (а 875272ИЗОВРЕТЕН ИЯ Союз СоветсиииСоциалистичесиикРеспублии К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУпв делам изобретений и открытий(щ.щ"Ц ф; 1 11 о 181 т 110,.фаменинстиЩР 11 ф :4 ЯЩЯЩ.е " Всесоюзный дважды ордена Трудового Красно теплотехнический научно-исследовательскийим. Ф.Э. Дзержинского, Уральский фили(54) СПОСОБ ВИХРЕТОКОВОИ ДИФЕКТОМЕТРИИ Изобретение относится к методам неразрушающего контроля и может бытьиспользовано при контроле металлических изделий токовихревым методом,Известен способ вихретоковой дефектоскопии, основанный на переносе5 начала координат комплексной плоскости годографа преобразователя и определенную точку комплексной плоскости, лежащую на направлении, нормальном к линии влияния подавляемого или мешающего фактора1 1.Недостатком способа является необходимость строгой оптимизации режима контроля по нескольким критериям, что невозможно без сложных дополнительных исследований.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являетсяспособ вихретоковой дефектометрии,заключающийся в том, что преобразователь устанавливают на поверхностьконтролируемого металла, суммируютсигнал преобразователя с добавочным напряжением той же частоты, амплитудуи фазу которого выбирают с заданнойвеличиной 21,Недостатком этого способа является необходимость проведения предварительных исследований для выясненияхарактера связи между составляющимисуммарного напряжения и добавочнымнапряжением, так как для получениярежима настройки, обеспечивающеговозможность оценки измеряемого пара-метра, например глубины трещины, целесообразно выбрать амплитуду и фазудобавочного напряжения так, чтобысуммарный сигнал при установке преобразователя на металл с зазором и безнего сохранял фазу неизменной (т.ечтобы точка переноса начала координаткомплексной плоскости лежала на прямой линии ".отвода" металл-воздух годографа преобразователя.Цель изобретения - упрощение ирасширение области применения способа.875272 О Указанная цель достигается тем, что преобразователь первоначально устанавливают над контролируемой поверхностью с зазором, регулируют амплитуду и фазу первого добавочного напряжения до нуля первого суммарного сигнала, затем устанавливают преобразователь на контролируемый металл, полученный первый суммарный сигнал суммируют с вторым добавочным напряжением, регулируют амплитуду и фазу второго добавочного напряжения до нуля второго сумматора сигнала, затем изменяют только амплитуду второго добавочного напряжения до заранее установленной величины, а фазу полученного второго суммарного сигнала используют в качестве информативного сигнала.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - векторная диаграмма, поясняющая принцип работы устройства согласно способу.Устройство содержит соединенные последовательно генератор 1, преоб= разователь 2, первый сумматор 3, второй сумматор 4, фазовый детектор 5 и индикатор 6.К выходу генератора 1 подключены также фазовращатель 7, выход которого соединен с опорным входом фазового детектора 4, соединенные последовательно регулятор 8 амплитуды первого добавочного напряжения и регулятор 9 фазы первого добавочного напряжения, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора 3, и соединенные последовательно регулятор 10 фазы второго добавочного напряжения и регулятор 11 амплитуды второго добавочного напряжения.На фиг. 2 ЧВ - вектор сигнала преобразователя при его установке с зазором относительно поверхности металла, Чп- вектор сигнала преобразователя в отсутствии зазора, кривая Т - годограф преобразователя от трещин различной глубины, Х - местоположение начала координат послепервого этапа настройки, т.е. при ра. венстве нулю первого суммарного напряжения, К - местоположение начала координат после второго этапа настройки, т.е, при равенстве нулю второго суммарного сигнала, Кэ - местоположение начала координат рабочее, т.е, при изменении амплитуды второго добавочного напряжения,Ь 9" фазовый 4 угол при наличии дефекта в контроли руемом металле.Способ. осуществляется следующимобразом.Синусоидальный сигнал генератора 1поступает на преобразователь 2, откуда сигнал преобразователя поступает на вход первого сумматора 3. В сумматоре 3 осуществляется векторноесложение сигнала с преобразователя 2и, сигнала первого добавочного напряжения, амплитуда и фаза которого формируется регуляторами амплитуды иФазы 8 и 9. Аналогично на втором сум 15 маторе 4 осуществляется сложение второго добавочного напряжения с регуляторов фазы и амплитуды 10 и 11 с сум-,марным сигналом первого сумматора 3.Второй суммарный сигнал с сумматора 4и сигнал генератора 1, пройдя черезфазовращатель 7, поступают на фазовый детектор 5 и далее на индикатоо 6.При установке преобразователя 2над контролируемой поверхностью с25зазором (вектор Ч на фиг. 2), регулировкой фазы и амплитуды первогодобавочного напряжения осуществляется равенство нулю (минимума) сигналана выходе первого сумматора 3 (пере 30 нос начала координат в точку К 1 нафиг, 2). Затем преобразователь устанавливают на поверхность контролируемого металла (вектор Ч наФиг. 2) и регулировкой фазы и амплитуды второго добавочного напряженияосуществляют равенство нулю сигналана выходе второго сумматора 4 (перенос начала координат в точку К наФиг. 2). Затем регулировкой амплитуды регулятором 11 амплитуды второгодобавочного напряжения обеспечиваетсяустановка требуемой величины сигналана выходе сумматора 4 (перенос в точку К ца фиг. 2). С помощью фазовращателя 7 регулируют фазу опорногосигнала на входе фазового детектора 5так, чтобы осуществилась установкануля на индикаторе 6,При наличии трещины под преобразователем произойдет сдвиг фазы вто 5 О рого суммарного напряжения с Фазовращателя 7 (на величину дЧ на Фиг, 2),что будет зафиксировано и измереноиндикатором 6,Требуемое значение второго добавочного напряжения зависит от конкретной цели измерений. Когда цельюявляется оценка глубины трещин, оптимальной величиной второго добавоч8752 10 15 20 ного напряжения будет такая его величина, которая обеспечит и срабатывание фазового детектора и получение максимального диапазона изменений фазового сдвигаЬ при его равномерной зависимости от глубины трещин. Из фиг. 2 ясно, что перемещение рабочей точки по прямой К 1 К будет приводить к изменению зависимости глубины трещины - сдвиг фазы. Выбор оптимального положения, рабочей точки без предварительного построения годографа может быть осуществлено путем установки преобразователя на эталонном образце с трещиной средней глубины (средней из требуемого диапазона) и введением такого второго добавочного напряжения, что сдвиг фазы сигнала на выходе второго сумматора будет изменяться на 90 при,перемещеОнии преобразователя с бездефектного участка металла на эту трещину.Такая методика осуществима на металлах как ферромагнитных, так и неферромагнитных, поскольку экспе. риментально установлено, что кривая, характеризующая влияние трещин различной глубины, сохраняет неизменной свой качественный характер и расположение относительно линии отвода.ЭО Регулировка амплитуды второго добавочного напряжения регулятором 11 амплитуды для получения требуемого суммарного сигнала на выходе сумматора 4 обеспечивает возможность измене ния чувствительности прибора в широких пределах и осуществляется после градуировки прибора. 72 6Формула изобретенияСпособ вихретоковой дифектометрии,заключающийся в том, что преобразова"тель устанавливают на поверхностьконтролируемого металла, суммируютсигнал преобразователя с добавочнымнапряжением той же частоты, амплитудуи фазу которого выбирают с заданнойвеличиной, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения и расширения области применения способа,преобразователь первоначально устанавливают над контролируемой поверхностьюс зазором, регулируют амплитуду я фа"зу первого добавочного напряжения донуля первого суммарного сигнала, затем устанавливают преобразователь наконтролируемый металл, полученныйпервый суммарный сигнал суммируют свторым добавочным напряжением, регулируют амплитуду и фазу второго добавочного напряжения до нуля второгосуммарного сигнала, затем изменяюттолько амплитуду второго добавочногонапряжения до заранее установленнойвеличины, а фазу полученного второгосуммарного сигнала используют в качестве информативного сигнала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Приборы для неразрушающегоконтроля материалов.и изделий. Справочник под ред. Клюева В.В., т. 2,М., "Машиностроение",1976, с. 128.2. Водков Б.И. Влияние режима компенсации на показание дефектоскопаВДГпри колебаниях зазора датчикизделие. - "Дефектоскопия", 1976,9 3,с. 51-55 (прототип) ."Патент" г. Ужгород, ул, Проектн ВН иал 875272 аз 9324/69 Тираж 910 Подписное