Способ определения глубины проникновения электромагнитного поля в металл Советский патент 1981 года по МПК G01R33/02 

Изобретение относится к электромагнитным мётодс1м контроля и может быть использовано при контроле листов, покрытий, упрочненных слоев деталей.

Известен способ определения глубины проникновения электромагнитного поля в металл, основанный на теоретическом расчете измерений параметров излучателя в зависимости от толщины металлического листа, его электропроводности и магнитной проницае. мости, а также частоты электромагнитного поля 1 .

Однако точность определения данным способом относительно низка, так как реальные излучатели, применяемые при электромагнитном контроле, создают существенно неоднородное электромагнитное поле, кроме того, конструктивно весьма отличаются от идеализированных схем, применяемых при расчете.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ определения глубины проникновения алектрсииагнитного поля в металл, заключающийся в том, что излучателем создают исследуемое поле, в

которое вводят экраны различной толщины и определяют глубину проникновения по толщине того экрана, при 5 котором прекращаются изменение параметров излучателя.

В этом способе для производства измерений глубины проникновения электромагнитного поля излучателя снимают 10 кривые зависимости комплексного сопротивления излучателя от толщины экранов из различных проводящих материалов с помощью специальных измерительных систем (например Т-образных 15 мостов) Г2 .

Однако точность определения указанным способом недостаточная, так как по мере увеличения толщины экрана и приближения ее величины к значению глубины проникновения электромагнитйого поля величина приращения электрических параметров излучателя .уменьшается и становится сравнимой с влиянием мешающих факторов. Наиболее -существенными мешающими факторами в указанном способе являются зазор и перекос излучателя по отношению к экрану, ра зличие в электромагнитных свойствах экранов различал ной толщины, а также различие электромагнитных свойств материала подложки, на которую нанесен экран (в случае если экран выполнен в виде покрытия на проводящей основе),в связи с этим установить с высокой точностью, при какой толщине экрана электрические параметры излучателя перестают изменяться, становится невозможным.

Цель изобретения - повышение точности определения глубины проникновения электромагнитного поля в металл

Указанная цель достигается тем, что излучателем создают электромагнитное поле, последовательно вводят в него экраны различной толщины,определяют параметры излучателя, а о глубине проникновения электромагнитного поля в металл судят по толщине того экрана, при котором прекращается изм.нение параметров излучателя, в среде прилегающей к ббратной стороне экрана, создают участок с отличными от среды электромагнитными свойствами, а излучатель перемещают возвратнопоступательно над поверхностью экрана с пересечением упомянутого участка.

На фиг, 1 представлена одна из возможных схем реализации способа, на фиг. 2 - диаграмма записи сигнала во времени для различных случаев проникновения электромагнитного поля в экран (а - при глубине проникновения электромагнитного поля значительно превышающей толщину экрана 3, б при глубине проникновения поля примерно равной толщине экрана) в - при глубине - меньше толщины экрана),

На схеме показан металлический образец 1, участок 2 с отличными от образца 1 электромагнитными свойствами (например трещина), экран 3, излучатель 4, измеритель 5,

Способ определения глубины проникновения электромагнитного поля в металл осуществляется следующим образом.,

На поверхность экрана 3 вблизи от участка 2 устанавливают излучатель 4 и приводят его в возвратнопоступательное движение вдоль поверхности экрана 3 таким образом, чтобы при своем движении излучатель 4 пересекал участок экрана 3, под которым находится участок 2. Изменение электрических параметров излучателя 4, обусловле-нное воздействием экрана Я, участка 2 и 1 ешаюш.их факторов фикси pyfOT измерителем 5. Полученный сигнал подвергают селективной обработке

Наличие на диаграмме импульсов свидетельствует о том, что глубина проникновения электромагнитного поля излучателя 4 в металл экрана 3 превыщает его толщину. При этом по амплитуде указанных импульсов можно судить о величине этого превышения.

При увеличении толщины экрана 3 наступит момент, когда периодический сигнал с выхода измерителя 5 уменьшится до нуля или какой угодно малой наперед заданной величины, что и определяет искомую глубину проникновения электромагнитного поля. Поскольку сигнал от мешающих факторов (помех) .носит вероятностный, случайный характер и изменяется плавно, а от участка 2 с локальной неоднородностью - детерминированный характер в виде комбинации импульсов, синхронно связанных с частотой возвратнопоступательного перемещения излучателя 4, это позволяет осуществить фильтрацию полезного сигнала на фоне помехи при отношении сигнал/шум значительно меньшем единицы. Соответственно повышается точность определения толщины экрана 3, при котором электрические параметры излучателя 4 перестают изменяться, а следовательно, и глубины проникновения электромагнитного поля в металл.

Формула изобретения

Способ определения глубины проникновения электромагнитного поля в металл, заключающийся в том, что излучателем создают электромагнитное поле, последовательно вводят в него экраны различной толщины, определяют параметры излучателя, а о глубине проникновения электромагнитного поля в металл судят по толщине того экрана, при котором прекращается изменение параметров излучателя, о т личающийся тем, что, с цель повышения точности, в среде, прилегающей К обратной стороне экрана, создают участок с отличными от среды электромагнитными свойствами, а излучатель перемещают возвратно-поступательно над поверхностью экрана с пересечением упомянутого участка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Дорофеев Л.А., Лихачев Р.И., Никитин А.И. Теория и прокыщленное применение метода вихревых токов,

М., Мш1иностроение, 1969, с. 17-22

2.Авторское свидетельство СССР № 121857, кл. 6 01 R 33/02, 1961.