Способ электромагнитной дефектоскопии ферромагнитных изделий Советский патент 1987 года по МПК G01N27/82 

Ш

Изобретение относится к неразруша- ющему контролю и может быть использовано для измерения глубины трещин в ферромагнитных объектах.

Цель изобретения - повышение точности измерения глубины поверхностных дефектов слошности за счет снижения влияния на результаты измерений мешающих факторов (ширины и ориентации трещины, взаимного положения дефекта и измерительного преобразователя и т.п.).

На чертеже показана схема контроля применительно к дефектоскопии ферро- магнитных труб с помощью предлагаемо го способа.

Схема контроля состоит из двухчас- тотного источника 1 тока, подключенного через токовводы 2 к контролируе- мому изделию 3, и феррозондового дефектоскопа 4 с измерительным преобразователем 5, выполненным в виде феррозонда градиентомера.

л-15

следующим обра- - учитывающая

изделию 3 поки двух разных ваемые источтоков может токи создают параллельные тного изделия одном направлеучастке. Поразличны, заых полей по о участка ли

потоков Ч ,

30

где - ма верхность д ферромагнет лении магни объекте, p ного рассея и ориентаци рительного ролируемого С доста |;очн считать, что от частоты f ется соотнош нако при фик

магни зав

Ф/Фг ср /ср t Аг дефекта. Это

5 магничиваюш и этом по разл глубине конт те с тем вел на Ф . Это о соответствия мерениях и г ется заданна , / РЗ ) Ф,/Ф,, на к ние U,/U . П нее, так как ходимость в ментах по оп

40

и намагничивающих полей через сечение контролируемого участка изделия 3 определяется токами Т. -j соответствующих частот, создаваемыми источником 1 тока. Связь между Т и I может быть получена экспериментально. Для этого на контрольном изделии 3 (как на кольцевом магнитопро- воде) наматывается измерительная обмотка, по образцу пропускается ток и по наведенной на обмотке ЭДС вычисляется магнитньй поток. При пропускании постоянного тока используется баллистический способ измерения. Затем согласно предлагаемому способу, регистрируют сигналы U, и Uj измерительного преобразователя 5 на. соответствующих частотах, получают отношение К U, /U и по нему, а такШ

15

- учитывающая

30

же по градуировочной кривой, определяют глубину h трещины. Градуировоч- ную кривую получают с помощью контрольных образцов с трещинами различной глубины.

Отношение U - PyUj-T однозначно связано с глубиной h трещины и практически не зависит от длины, ширины и ориентации трещины, а также от ее положения относительно измерительного преобразователя 5, размещенного к зоне захвата магнитных потоков рассеяния. Действительно, сигнал измерительного преобразователя 5 может быть представлен в виде

и, (S)ct(R),

где - магнитный поток через поверхность дефекта при его заполнении ферромагнетиком, т.е. при распределении магнитного поля в бездефектном объекте, p(S) - коэффициент магнитного рассеяния, зависящий от формы и ориентации дефекта, (R) - функция, взаимное положение измерительного преобразователя 5 и контролируемого изделия 3 с дефектом. С доста |;очной степенью точности можно считать, что p(S) и ct(R) не зависят от частоты f. Таким образом, вьтолня- ется соотношение „ -Р /Р . Однако при фиксированном отношении

магнитных потоков отношение зависит только от глубины h

. Ф/Фгср /ср t Аг дефекта. Это следует из того, что магничиваюш ие поля изменяются и при этом по различному закону, только по глубине контролируемого участка.Вместе с тем величина Фд пропорциональна Ф . Это определяет необходимость соответствия величины 9, ,j при измерениях и градуировке (устанавливается заданная величина отношения , / РЗ ) введения коэффициента Ф,/Ф,, на который умножается отношение U,/U . Первый путь предпочтительнее, так как при этом отпадает необходимость в Дополнительных экспериментах по определению связи между

40

45

Р и I, достаточно токи 1 и

1 под

держивать одинаковыми при измерениях

и градуировке.

Точность измерения тем выше, чем больше различаются законы изменения намагничивающих полей по глубине изделия 3. Обеспечить требуемое различие можно и за счет использования различных конструкций средств намаг

ничивания токами 1 и 1„. Например, при пропускании одного из токов обратный провод можно размещать во внутренней полости изделия 3, а при пропускании другого тока - во внешней. Тогда в первом случае максималная напряженность магнитного поля имеется во внутренних слоях изделия 3, а во втором случае - в ее внешни слоях. При этом намагничивающие пол могут создаваться токами одной частоты. Возможно также использование намагничивания приставными электромагнитами, питаемыми токами различных частот и т.д.

Предлагаемый способ электромагнитной дефектоскопии позволяет измерять эквивалентную глубину дефектов независимо от их прочих параметров и положения относительно измерительного преобразователя 5.

3154

Формула изобретения

Способ электромагнитной дефектоскопии ферромагнитных изделий, заклю- чаю1цийся в том, что намагничивают участок контролируемого изделия двумя параллельными магнитными полями и регистрируют воздействие магнитных потоков рассеяния на измерительный преобразователь, отличающий

ности измерения глубины поверхностных дефектов сплошности, поочередно используют однонаправленные линейно независимые по глубине контролируемого участка магнитные поля, фиксируют отношение магнитных потоков Ф, и Ф этих полей, проходящих через его сечение, и сигналы U и U- измерительного преобразователя, и по отношению /и,.ф, судят о глубине расположения дефекта на указанном участке.

/

yf

V

2

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения глубины трещин в ферромагнитных объектах. Цель изобретения - повышение точности измерения глубины дефектов. Для этого намагничивают контролируемый участок двумя магнитными полями с заданными законами распределения и измеряют магнитные потоки, создаваемые каждьм намагничивающим полем. Токи, поочередно протекающие по ферромагнитному объекту, намагничивают его магнитными полями, изменяющимися по толщине трубы по линейно независимым законам вследствие использования различных частот или средств намагничивания. Сигналы и , и Uj измерительного преобразователя фиксируют соответственно для токов 1 - и Ig, а магнитные потоки я и ЯР через сечение контролируемого участка определяют по величине соответствующих токов. Получают отношение и, р, глубину трещины. 1 ил. /Uj- Т . и по нему определяют (О (Л to со СЛ1 со

Редактор Е.Папп

Составитель А.Тычинин

Техред И.Попович Корректор В.Бутяга

Заказ 612/51 Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/3

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4