Вихретоковый дефектоскоп с реакцией @ ( @ ) на точечный дефект Советский патент 1986 года по МПК G01N27/90 

f .

изобретение относится к технике неразрушающего контроля материалов и изделий вихретоковым методом и может быть использовано для дефек тоскопии протяженных электропроводя щих изделий.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля и упрощение дефектоскопа за счет использования проходного вихретокового преобразователя с пространственной фильтра- цие сигнала.

На фиг. 1 изображена структурная схема вихретокового дефектоскопа с реакцией S(T() на точечньй дефект; на фиг. 2 - проходной вихретоковый преобразователь.

Вихретоковый дефектоскоп с реакцией 5{х) на точечный дефект содержит последовательно соединенные генератор 1, проходной вихретоковый преобразователь 2, детектор 3 и блок 4 представления информации. Проходной внхретоковый преобразователь 2 состоит из соленоидальной возбуждающей обмотки 5 и соосной с ней измерительной обмотки, включающей последовательно соединенные меж ду собой секции 6-9. Число секций измерительной обмотки выбрано из условий . В данном случае N«4. Расстояние между плоскостями витков секций 6-9 и число витков W,- каждой секции .определяется из соотношения

W, iWg W,

.,г- -ГТ я :

5(х;) SCxj) S(x,) S(x7. где )f; - координата i-ой секции

вдоль оси преобразователя

, 2...4,

а встречное или согласное включение секций определяется знаком реакции S(x). В данном случае секции 6 и 8 вкдшчены между собой согласно и встречно секциям 7 и 9.

Дефектоскоп работает следующим образом.

Сигнал на выходе детектора 3, вызванный точечным дефектом с координатой X, равен

и(Х,-)« ±: Uj ((;)/ ,

где U;(x-) - вклад )-й секции в результируниций сигнал. Если расстояние между секциями 6-9 превьипает 0,2 D, где D - средний диаметр секций, то результирующий сигнал определяется только 1-й секцией, а влиянием остальных секС,

2116472

ций можно пренебречь. Следовательно, и(х;)и-(х,. ) (x;); ,2...4, где к - коэффициент преобразования, независящий от координаты х.

J Выбрав k таким, чтобы , получаем

и(х.)S(x,); ,2...4 Таким образом, сигнал U(x) на-выходе детектора 3 можно с определенной .

to погрешностью считать равным S(x).

Параметры вихретокового дефектоскопа выбираются следующим образом.

С помощью модуляционного вихретокового дефектоскопа, содержащего пе15 рестраиваемые электронные фильтры и датчик скорости перемещения контролируемых объектов через вихретоковый преобразователь 2, исследуется выборка контрольных образцов 10 и опреде20 ляются оптимальные параметры фильтрации для наиболее надежного выявления дефектов, Такой дефектоскогъ не обладает требуемой достоверностью контроля, что связано с погрешностью

25 определения скорости перемещения контролируемых образцов 10 и искажениями спектральной плотности огибающей сигнала при его прохождении через измерительный тракт дефекто3Q скопа. Однако в лабораторных условиях контрольные образцы 1.0 можно перемещать с постоянной, точно определенной скоростью, кроме того, линии связи, экранировка, частотные характеристики усилительных блоков могут быть выполнены таким образом, что спектральные искажения огибающей сигнала будут минимальны.

На следующем этапе контрольный образец 10 с вьшолненным в нем точеч ным дефектом 11 перемещается с заданной скоростью через вихретоковый преобразователь дефектоскопа с опти мально настроенным фильтром. Под то, чечным дефектом понимается сверление по нормали с поверхности на глубину скин-слоя.

Диаметр сверления выбирается таким образом, что сигнал от дефекта ,на 10% превьш1ает пороговую чувстви35

40

50

тельность дефектоскопа.

С помощью блока 4 представления информации, синхронизированного со средствами перемещения контрольного 55 образца, регистрируется напряжение на выходе дефектоскопа. После нормировки полученной кривой по ее максимальному значению получается функ312

ция S{x). Полученная функция аппроксимируется ломаной линией, причем в качестве узловых выбираются характерные точки кривой, например точки максимумов и перегибов. Расстояния между узловыми точками определяют расстояний между плоскостями витков секций 6-9 измерительной обмотки, а величина S(x) в соответствующих точках - число витков каждой секции 6-9. Все секции 6-9 соединяются последовательно, причем секции, размещенные в области положительных и отрицательных значений S(x), включены встречно друг другу.

На заключительном этапе получен- ньй вихретоковый преобразователь 2 :подключается к дефектоскопу по схеме , представленной на фиг. 1, т.е. без перестраиваемых электронных фильтров и датчика скорости, и через него перемещается контрольный образец 10 с точечным дефектом 11. Независимо от скорости перемещения контрольного образца 10 реакция дефектоскопа получается полностью идентичной ранее полученной. Исключение перестраиваемых электронных фильтров и датчика скорости значительно упрощает дефектоскоп и повышает достоверность контроля.

иг. 1

7

Формула изобретения

Вихретоковый дефектоскоп с реакцией S(x) на точечный дефект, содержащий последовательно соединенные генератор, проходной вихретоковый преобразователь, состоящий из соле- ноидальной возбуждающей обмотки и со- осной с ней измерительной обмотки, включающей последовательно соединенные между собой секции, детектор и блок представления информации, отличающийся тем, что, с целью повьшения достоверности койтроля

и упрощения дефектоскопа, блок представления информации подключен к выходу детектора, число N секций измерительной обмотки выбрано из условия , расстояние между плоскостями- витков секций и число W; витков в каждой секции определяется из соотношения

W«

S{xJ

v bf/h. /-n

JV-n -. i

где X- - координата i-й секции вдоль

оси преобразователя; ,2,...,N,

а встречное или согласное включение 30 секций определяется знаком реакции S(x).