Способ вихретокового контроля композиционных материалов Советский патент 1991 года по МПК G01N27/80 

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий электромагнитными методами и может быть использовано при структуроскопии и контроле физико-механических свойств слабопроводящих композиционных материалов.

Цель изобретения - повышение точности контроля композиционных материалов достигается путем накопления информации при вариации условий измерения.

На фиг. 1 изображен центр вихретоко- вого преобразователя (ВТП); на фиг 2 - смещение ВТП в горизонтальном направлении на шаг сканирования; на фиг. 3 - ситуация, возникающая после смещения ВТП еще на один шаг.

Способ контроля осуществляют следующим образом.

ВТП попеременно возбуждается на двух частотах низшей f и высшей f. ВТП, защищенный, например, корчндоиои линюй. ста- навливают на поверхность композиционного материала (композита) При этом фиксируются сигналы ВТП на частотах /: и fj После установки преобразоватегя изменяют угол между нормалью к поверхности и осью ВТП. Изменение угла осуществляют произвольно в диапазоне от -л/4 до +л/4 по отношению к нормали Процесс изменения угла повторяют несколько раз в различных плоскостях Низкочастотные } и высокочастотные f2 экстремумы сигналов накапливаются отдельно, образуя два массива Счг- нал ВТП на высокой частоте / характеризует, в основном, величину усредненного по площади рабочего торца зазора, так как электромагнитное поле частоты }2 практически не проникает в материал и концентрируется в тонком поверхностном слое Инициальное значение этого сигнала характеризует минимальный средний зазор

OS

to

SO 00 00

о

Сигнал ВТП на низкой частоте /2 характеризуется как свойствами контролируемого материала, так и величиной зазора. Максимальное значение сигнала, полученное в процессе изменения угла наклона, соответствует наибольшему приближению ВТП к материалу, т. е. наименьшему значению среднего зазора, возможному в данной точке расположения ВТП.

Повторяя процесс измерения в различных точках поверхности композита, т. е. при различном начальном положении ВТП относительно неровностей рельефа поверхности, и определяя минимальный отсчет на массиве высокочастотных отсчетов в каждой точке измерения, выбирают точку, где в процессе качаний ВТП достигают наименьший зазор. Это свидетельствует о том, что максимально возможное приближение ВТП к поверхности материала достигнуто, т. е. реализован рабочий зазор. В пределах этого зазора отстройка осуществляется с использованием известных средств.

Так как период коммутации частот f и fz как минимум на два порядка меньше времени, в течение которого изменяют угол наклона ВТП, то минимальному значению высокочастотного сигнала через половину периода коммутации соответствует максимальное значение низкочастотного сигнала, т. е. в течение половины периода коммутации угол наклона ВТП почти не изменяется. Кроме того, выбор достаточно высокой частоты коммутации позволяет получать отсчеты через малые интервалы изменения угла наклона. Удельная электрическая проводимость вдоль поверхности композита обычно меняется достаточно медленно. Точки, в которых проводятся измерения,

расположены на замкнутой траектории на малом расстоянии, сравнимом с размерами шероховатости, друг от друга. Это позволяет считать, что электропроводность в зоне перемещения ВТП практически не меняется.

Формула изобретения

Способ вихретокового контроля композиционных материалов, заключающийся в том, что изменяют взаимодействие вихретокового преобразователя с контролируемым участком путем изменения положения преобразователя и частоты питающего его тока и фиксируют экстремум выходного

сигнала вихретокового преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля композиционных материалов с высокой шероховатостью поверхности, положение преобразователя изменяют

Q путем многократного изменения угла между осью вихретокового преобразователя и нормалью к поверхности контролируемого участка в диапазоне ±я/4, частоту питающего тока изменяют дискретно от высшей к низшей, отличающейся более, чем на порядок,

5 период коммутации частот выбирают, как минимум на два порядка меньше периода изменения угла наклона преобразователя, экстремумы сигнала фиксируют, устанавливая вихретоковый преобразователь в точках замкнутой траектории, расположенных между собой на расстоянии, сравнимом с размерами шероховатости, выбирают максимальное значение экстремумов сигналов низшей частоты, соответствующее минимальным значениям экстремумов высшей частоты, и по выбранному значению судят о свойст0

5

вах композиционных материалов.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для структуроскопии и определения физико-механических свойств слабопроводящих композиционных материалов Цель изобретения - повышение точности контроля композиционных материалов достигается путем накопления информации при вариации условии измерения В процессе контроля вихретоковый преобразователь питают попеременно высшей и низшей частотой, изменяют гол его наклона в диа$ пазоне - и перемещают по замкнутой траектории, обхватывающей площа IB сопоставимую с размерами шероховатости По максимуму низкочастотного сигнала, поименного при минимуме высокочастотною cm нала, судят о параметрах контролируемого обьек- та 3 ил. Ј

Фиг.1

Фиг. 2

Фиг.З