Вихретоковый способ неразрушающего контроля Советский патент 1991 года по МПК G01N27/90 

Вихретоковый преобразователь 3 устанавливают на контролируемое изделие 4 с помощью коммутатора 5, периодически и попеременно связывают ВТП с генераторами 6 и 7. Сигналы с ВТП после возбуждения на частотах wi и од через амплитудные детекторы 8 и 9 поступают на сумматор 10, где они сравниваются, и результат сравнения поступает на индикатор 11. Поскольку измерения на двух частотах выполняются с однократной установкой ВТП на изделии , то все влияющие неизмеренные факторы присутствуют в каждом измерении.

Для возбуждения преобразователя используют частоты и и% 0,37 0) где выбирают из условия проникновения электромагнитного поля на всю толщину контролируемого материала, исходя изтого, что под глубиной проникновения вихревых токов (ВТ) понимается уменьшение плотности наведенных ВТ на величину 1/е, что примерно соответствует 37% от исходной величины плотности ВТ.

В данном случае частота Wi выбирается так, чтобы на противоположной стороне образца из углепластика интенсивность наведенных ВТ соответствовала значениюл 37% от исходной величины плотности ВТ. Соответственно частота иц выбирается таким образом, чтобы на противоположной стороне углепластика интенсивность наведенных ВТ равнялась 0. .

Из фиг. 1 следует, что потери на ВТ представляют собой разность площадей 2 и 1 (заштрихованных). По этой разности и определяют разность Да потерь на вихревые токи, которые возникают при зондировании углепластика электромагнитным полем указанных частот.

Получив величину Лст вычисляют остаточные механические напряжения Р из соотношения

Р А До,

где А и п -экспериментальные коэффициенты, получаемые для данного вида напряжения.

Коэффициенты А и п находятся опытным путем из данных эксперимента. Для каждого вида нагружения коэффициенты А и п различны.

Пример определения коэффициентов А и п.

5

0

где Р - напряжение, кг/мм2 или МПа;

Да - приращение удельной электро- 0 проводности, определяемое потерями на вихревые токи.

Логарифмируют формулу Р А До. Получают lgP tgA + nlg Да ° Аналогично имеют flg12 lgA + nlg0.004 lg20 lgA+nlgO,008 |lg24 gA + nlgO,012

0 Пд32 1дА + п|дО,018 Лд36 1дА + ,024 lg40 lgA + nlgO,026. Решая совместно, получают 31дА- 6.420 3,76,, 31дА-4,95п 4,66.

Отсюда находят коэффициенты А и п ; А 3629, п 0,61.

Подставляя в формулу, получают Р 3629 До° 6 Формула изобретения Вихретоковый способ неразрушающего контроля, заключающийся в том, что вихре- 5 токовый преобразователь помещают на контролируемый материал, возбуждают преобразователь на двух частотах и по изменению частот сигнала по сравнению с эталоном судят о контролируемом парамет- Q ре, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования за счет определения остаточных механических напряжений в углепластике, для возбуждения преобразователя используют частоты о) и 5 ,37 (Ui.где ш- выбрана из условия проникновения электромагнитного поля на всю толщину контролируемого материала, определяют разность Да потерь на вихревые токи при зондировании материала электро- 0 магнитным полем указанных частот и вычисляют остаточные механические напряжения

Р из соотношения Р А До, где А и п - экспериментальные коэффициенты , получен-. ; ные для данного вида нагружения .

100%

37%

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для неразрушающего контроля механических напряжений в углепластике. Цель изоИзобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения величины имевшего место силового воздействия на слабопроводящие композиционные материалы, типа углепла- стиковых , методом вихревых токов « Цель изобретения - расширение области использования за счет определения остаточных механических напряжений в углепластике ., На фиг. 1 представлены эпюры изменения плотности вихревых токов по глубине контролируемого изделия (поз. 1 показана эпюра изменения плотности вихревых токов на частоте . 2 обозначена эпюра бретения - расширение области использования за счет определения остаточных механических напряжений в углепластике. Это достигается за счет того, что в изделии возбуждают накладным преобразователем вихревые токи на нескольких, например двух смежных, частотах. При этом частоты выбирают из условия проникновения электромагнитного поля до величины, равной или большей толщины изделия, и различающиеся не более чем на 37% по частоте. Измерение выполняют с однократной установкой вихрэтокового преобразователя. По разности сигналов вихретокового преобразователя на смежных частотах определяют разность Дсгпотерь на вихревые токи и вычисляют остаточные механические напряжения Р из соотношения Р А До где А и п - экспериментальные коэффициенты , полученные для данного вида нагружения. 2 ил. изменения плотности вихревых токов на частоте йЈ);на фиг. 2 - устройство для реализации способа. Устройство для реализации способа содержит вихретоковый преобразователь (ВТП)З, установленный на контролируемом изделии 4, коммутатор 5, попеременно соединяющий ВТП с двумя генераторами 6 и 7, работающими на частотах сот и 0Ј а также два амплитудных детектора 8 и 9, с которых сигналы поступают на сумматор 10 и индикатор 11. Спо соб осуществляется следующим образом. сл с с S Сл) Сл5 ю 09

I

Tut./

В

Ш-$