Способ вихретоковой дефектометрии

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где необходимо оценивать глубину дефектов в металличес-. ких конструкциях. Цель изобретения - упрощение способа за счет упрощения выбора параметров добавочного напряжения . Способ осуществляется следующим образом. Генератор 1 питает преобразователь 2, сигнал с которого поступает в сумматор 4, где осуществляется векторное сложение сигнала преобразователя 2 и сигнала добавочного напряжения схемой 3, амплитуда и фаза которого регулируются. Суммарный сигнал с сумматора 4, пройдя через фазовращатель 6, поступает на фазовый детектор 5 и далее на индикатор 7 в режиме Работа. При положении переключателя в режиме Настройка на индикатор 7 поступает сигнал с сумматора 4. В режиме Настройка за счет вариаций зазора между преобразователем и объектом контроля выбирают параметры добавочного напряжения по минимальному показанию индикатора 7,к которому подключен сумматор 4.2 ил. i (Л со 00 о СП о СХ)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А") (19) (11),: (51) 4 С 0 1 N 2 7 90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C ф. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Гю делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3934643/25-28 (22) 22.07.85 (46) 15.08.87. Бюл. Р 30 (71) К)кный филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им.Ф.Э.Дзержинского (72) Б.И.Волков, А.Л.Федоров, В.А.Шепелев и В,B.Èâàí÷åíêî (53) 620. 179.14(088.8) (56) Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник под ред. В.В.Клюева. M.: Машиностроение, 1976, кн.2, с.128.

Волков Б.И. Влияние режима компенсации на показания дефектоскопа

ВДГ-3 при колебании зазора датчик— изделие, — Дефектоскопия, 1976, 1) 3, с.51-55. (54) СПОСОБ ВИХРЕТОКОВОИ ДЕФЕКТОМЕТРИИ (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где необходимо оценивать глубину дефектов в металличес-. ких конструкциях. Цель изобретения— упрощение способа sa счет упрощения выбора параметров добавочного напряжения. Способ осуществляется следую" щим образом. Генератор I питает преобразователь 2, сигнал с которого поступает в сумматор 4, где осуществляется векторное сложение сигнала преобразователя 2 и сигнала добавочного напряжения схемой 3, амплитуда и фаза которого регулируются. Суммарный сигнал с сумматора 4, пройдя через фазовращатель 6, поступает на фазовый детектор 5 и далее на индикатор

7 в режиме "Работа". При положении переключателя в режиме "Настройка" на индикатор 7 поступает сигнал с, сумматора 4. В режиме "Настройка" sa счет вариаций зазора между преобразователем и объектом контроля выбирают параметры добавочного напряжения по минимальному показанию индикатора

7,к которомуподключен сумматор 4.2ил.

30538 2 каждого значения h осуществляется в соответствии со способом. Местополо1 13

Изобретение относится к неразру шающему контролю материалов и изделий и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где необходимо оценивать глубины поверхностных нарушений сплошности типа трещин в металлических изделиях.

Целью изобретения является упрощение способа за счет упрощения выбора параметров компенсирующего напряжения.

На фиг.l представлена блок-схема дефектоскопа, реализующая предлагаемый способ; на фиг.2 — векторная диаграмма.

Устройство содержит генератор 1, преобразователь 2, схему 3 формирования добавочного напряжения, сумматор 4, фазовый детектор 5, фазовращатель 6 и индикатор 7. К выходу генератора 1 подключены преобразователь

2, фазовращатель 6 и схема 3 формирования добавочного напряжения. Выход схемы 3 и преобразователь 2 соединены с входами сумматора 4, выход которого поступает на один иэ входов фазового детектора 5. Второй вход фазового детектора 5 соединен с выходом фазовращателя 6. Индикатор 7 через переключатель рода работ "Работа"—

"Настройка" подсоединяется к выходу. фазового детектора 5 (в режиме "Работа" ) или к выходу сумматора 4 (в режиме "Настройка" ).

На фиг.2 приведены экспериментально полученные годографы относительного напряжения преобразователя Ч+

= V/V в зависимости от относительной, о глубины трещин h»=h/2R и обобщенного зазора z z/Кв магнитном сплаве типа 15Х1МФ (индекс а) и немагнитном типа Х18Н12Т (индекс б). Нормирование осуществляют в отношении к напряжению

7 преобразователя .в отсутствии металла, которое составляет 0,64 В„ Направление возрастания h„ z „ показано стрелками. Эквивалентный радиус К накладного преобразователя равен 4 мм.

Рабочая частота 5 кГц.

На левом фрагменте (фиг.2) началу координат. (точка К) соответствует компенсация сигнала преобразователя при его установке в воздухе, т.е.

npH 2 - Оа, На. правых фрагментах (фиг. 2) ряд значений глубин трещин (на кривых h„) соединен прямыми с расчетными значениями соответствующего зазора z» (на кривых z+). Расчет значений z» для

35 ао

55 жение точки переноса начала координат для каждого значения h» совпадает с соответствующим расчетным значением z», лежащим на пересечении соответствующей прямой и кривой (z„).

Величина максимального фазового сдвига от трещины h„„ „при местоположении координат в расчетной точке z+ обозначена а р . Бездефектный участок металла обозначен точкой M.

Способ осуществляется следующим образом.

Синусоидальный сигнал генератора ! поступает на преобразователь 2;.откуда сигнал преобразователя поступает на вход сумматора 4. В сумматоре 4 осуществляется векторное сложение сигнала преобразователя 2 и сигнала добавочного напряжения со схемы 3, .амплитуда и фаза которого регулируются. Суммарный сигнал с сумматора

4 и сигнал генератора, пройдя через фаэовращатель 6, поступают на фазовый детектор 5 и далее на индикатор

7 (в режиме "Работа" ). При положении переключателя "Настройка на индикатор 7 поступает сигнал с сумматора 4.

Первоначально в режиме "Настройка" преобразователь 2 устанавливают на поверхность контроля с зазором г„

Величину зазора г« рассчитывают согласно способу для данного h . Ре«макс гулировкой амплитуды и фазы добавочного напряжения осуществляют минимизацию суммарного сигнала на выходе сумматора 4 (т.е. добиваются равенства нулю показаний индикатора 7). Этому режиму соответствует перенос наt чала координат на кривую г+ (фиг.2ц), например в точку г»=0,047, при Ь„ а„,=

=,0,2. Значения коэффициентов k„ и kz для данного случая (сталь 15Х1МФ) равны соответственно 0,07 и 0,35. Для стали аустенитного класса типа

Х18Н12Т величины тех же коэффициентов принимают значения 0,1 и 0,4. Определение значение коэффициентов Й и ky осуществляется путем обработки экспериментальных данных предварительных исследований по следующей методике.

Строят годографы преобразователя в зависимости от глубины трещин h+ и зазора z+. Типичный вид таких годографов для ферромагнитной и неферромагнитной стали приведены на фиг.2

1330538

30

ФиаХ

Составитель И.Кесоян

Редактор Л.Повхан Техред Корректор В.Бутяга

Заказ 3576/46 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 (а и б). Пересекают кривые h+ и z системой параллельных прямых под углом д к кривой г . По графику определяют значения h u z лежащие на

5 концах соответствующих параллельных прямых. Расчитывают (например, методом линейной апроксимации) значения коэффициентов К< и Кд в формуле к г = k, h„,, которая отражает

1 аналитическую связь указанных величин.

Затем преобразователь устанавливают на бездефектный металл с мини,мальным зазОрОМ (z» †» 0)е IIpH этОм )5 на выходе сумматора возникает сигнал разбаланса, пропорциональный вектору г„ М, амплитуда и фаза которого характеризуют бездефектный металл.

Переключают переключатель в режим

"Работа" и, регулируя фазу сигнала фазовращателя 6, устанавливают на индикаторе показание ноль.

При сканировании контролируемой поверхности преобразователем и его установке на трещину некоторой глубины h„ z„N смещается на некоторый угол д<у, что фиксируется на индикаторе.

Формула изобретения

Способ вихретоковой дефектометрии, заключающийся в том, что преобразователь устанавливают на поверхность контролируемого металла, компенсируют сигнал преобразователя добавочным напряжением той же частоты и глубину трещины определяют по величине изменения фазы суммарного.напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, компенсацию осуществляют предварительно при установке преобразователя над поверхностью контролируемого металла с зазором z+, выбранным из условия

К2

» макс 7 где h — максимальная относитель» Макс ная глубина трещины из диапазона, подлежащего контролю; коэффициенты, зависящие от свойств контролируемо-; го металла, выбранные в соответствии с таблицей, регулируя амплитуду и фазу компенси" рующего напряжения до получения нуля амплитуды суммарного сигнала, после чего устанавливают преобразователь на поверхность контролируемого металла.