Способ неразрушающего контроля и устройство для его реализации

Союз Советсккн

Соцкалистнческиа

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ » 746278 (6E ) Дополнительное к авт. свкд-ву . 1 (22) Заявлено 10.04.78 (21) 2601147/25-28 с присоединением заявки №

Генуднрстванный каиитет

CCCP нв данаи изобретений. и открытий (23) Приоритет (53) УДК 620.179..14:620.192 (088,8) Опубликовано 07.07.80 Бюллетень ¹ 25

Дата опубликования описания 07.07.80 (72) Авторы изобретения

В. И. Рогачев, Л. И. Трахтенберг и П. Н. Ыкатов

Научно-производственное объединение "Энергия" (71) Заявитель (54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАН)ЩЕГО КОНТРОЛЯ

ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля и может быть использовано для дефектоскопии электропроводных объектов, преимущественно для выявления дефектов, появляющихся в процессе эксплчатации.

Известен способ неразрушающего контроля, заключающийся в том, что через изделие вдоль его оси пропускают ток, измеряют в зоне контроля магнитное поле рассеяния и но его величине судят о качестве изделия 11).

Недостаток этого способа заключается в том, что он обеспечивает выявление дефектов только в ферромагнитных объектах контроля.

Наиболее близким по техническ и сущности к изобретению является способ неразрушающего контроля электропроводных объектов, заклю15 ! чающийся в том, что через объект контроля пропускают переменный ток, располагают над объектом контроля блок измерительных катуше ийдуктивности и по величине напряжения на их выводах судят о контролируемых параметрах (2).

Устройство для осуществления способа содержит генератор переменного тока и два токо2 ввода, соединенных с его выходом, установленных на объекте контроля, и последовательно соединенные блок измерительных катушек индуктивности, блок обработки сигнала и выходной блок (21, Недостаток этого способа заключается в низкой точности и надежности контроля, что обусловлено малыми приращениями напряжения на измерительных катушках в зоне дефекта по сравнению с имеющимся на них напряжением в исходном состоянии.

Применение дифференциальных измерительных систем не решает поставленной:задачи, так как магнитное поле в зоне контроля весьма неоднородно.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что через объект контроля пропускают дополнительный переменный ток, устанавливают его амплитуду и фазу такими, чтобы напряжение на выводах блока измерительных катушек индуктивности при отсутствии дефектов в

\

3 74627 зоне контроля было минимальным, и проводят контроль изделия.

Устройство, реализующее указанный способ контроля, снабжено двумя дополнительными токовводами, устанавливаемыми на кон5 тролируемом объекте, и регуляторами фазы и амплитуды, через которые дополнительные:токовводы соединены с выходом генерато. ра.

На чертеже изображено устройство реали- 1О зующее предлагаемый способ.

Устройство содержит генератор 1 переменного тока, разделительный трансформатор 2, две пары токовводов 3 и 4, систему 5 изме—.— . рительных катушек индуктивности, регуляторы 6 и 7 фазы и амплитуды, блок 8 обработки сигнала и выходной блбк 9.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 через трансформатор 2 задает ток, проходящий через соответствующие пары токовводов 3 и 4 по объекту контроля 10.

Токовводы 3 и 4 размещают на объекте контроля 10 таким образом, чтобы магнитные поля, обусловленные током через первую

3 и вторую 4 пары токовводов создавали на катушках измерительной системы 5 противофазные напряжения, которые выравнивают по амплитуде и фазе с помощью регуляторов 6 и

7, определяющих величины токов через сооветствующие токовводы и сдвиг фаз этих токов ЗО относительно друг друга.

При появлении дефекта в зоне контроля равновесие между магнитными полями, обусловленными различными токами, нарушается, и на внешних зажимах системы 5 измерительных катушек возникает напряжение, которое поступает на вход блока 8 обработки сигнала и регистрируется блоком 9. Взаимной компенсации изменений токов, находящихся в противофазе, не произойдет из-за разных путей протекания тока через объект 10 контроля.

Электромагнитные неоднородности, не нарушающие сплошности обьекта 10 контроля, не ,=- . ....приводят к появлению сигналов, так как величина тока, протекающего через неоднород- 45 ность, не изменяется. Это обусловлено тем, что величина тока определяется сопротивлением обмоток трансформатора 2, которое может быть выбрано много большим, чем возможная вариация сопротивления в цепи, за счет появления

50 электромагнитных неоднородностей.

В общем случае оптимальное расположение токовводов 3 и 4 зависит от многих факторов: диаметра измерительных катушек 5, толщины объекта 10 контРоля, частоты тока, электромагнитных параметров объекта контроля. Для повышения чувствительности к подноверхиостным дефектам расстояния R> и R-. между соответствующими электродами выбирают из услоt

4 вия — > 5, а величину R из условия R < 35

"1 где 5 - глубина. проникновения тока на данной частоте.

Использование предлагаемого способа неразрушающего контроля и устройства для его реализации обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества: — подавление влияния вариации электрофизических свойств объекта контроля на результаты дефектоскопии, что имеет место, например, при вихретоковом контроле с возбуждением вихревых токов с помощью катушек индуктивности; — высокую стабильность балансировки измерительной системы преобразователей, так как она достигается путем регулировки токовых цепей; — значительное повышение уровня полезного сигнала по отношению к существующему уровню сигнала при отсутствии дефектов.

Все это повышает точность и надежность контроля.

Предлагаемый способ контроля наиболее целесообразно использовать для контроля ответственных участков металлоконструкций в процессе их эксплуатации.

Формула изобретения

1. Способ неразрушающего контроля злектропроводных обьектов, заключающийся в том, что через объект контроля пропускают переменный ток, располагают иад объектом контроля блок измерительных катушек индуктивности и по величине напряжения на их выводах . судят о контролируемых параметрах, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и надежности контроля, через объект контроля пропускают дополнительный переменный ток, устанавливают его амплитуду и фазу такими, чтобы напряжение на выводах блока измерительных катушек индуктивности при отсутствии дефектов в зоне контроля было минимальным, и производят контроль иэделия.

2. Устройство для осуществления способа неразрушающего контроля электропроводных объектов по п. 1, содержащее генератор переменного тока и два токоввода, соединенных с его выходом и устанавливаемых на объекте контроля, и последовательно соединенные блок измерительных катушек нндуктивностн, блок обработки сигнала и выходной блок, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено двумя дополнительными токовводами, устанавливаемыми на контролируемом объекте, и регуляторами фазы и амплитуды, через котоРые дополинтельиые токовводы соединены с выхощэм генератора.

Составитель А. Матвеев

Техред И. Асталош Корректор Н. Григорук

Редактор Ж. Рожкова

Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Заказ 3931/31

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Источники информации, с принятые во внимание при экспертизе

1. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник под ред.

746278 6 д-ра техн. наук проф. В. В. Клюева, ки. 2, М., "Машиностроение". 1976,. с. 6-8.

2. Патент CMA У 1.944.954, кл, 324-37, 1934 (прототип) .