Вихретоковые методы контроля

С помощью вихретокового метода контроля (ВТМ) решают следующие задачи контроля:

- дефектоскопия (обнаруживают дефекты типа несплошностей, выходящих на поверхность или залегающих на небольшой глубине (в электропроводящих листах, прутках, трубах, проволоке, рельсах и т.д.). При благоприятных условиях контроля и малом влиянии мешающих факторов удается выявить трещины глубиной 0,1 – 0,2 мм, протяженностью 1 – 2 мм.

- контроль геометрических параметров (измерение диаметра проволоки, прутков и труб, толщины металлических листов и стенок труб, толщины покрытий);

- структуроскопия материалов и изделий (контроль химического состава, твердости, электропроводности, внутренних напряжений в металле, качества термической и химико-термической обработки, состояния поверхностных слоев после механической обработки (шлифование), сортировки металлических материалов и графитов по маркам).

Вихретоковые методы основаны на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля.

Возбуждение вихревых токов в изделии осуществляется с помощью обмотки, по которой пропускается электрический ток. Эта обмотка называется возбуждающей. Затем осуществляется преобразование электромагнитного поля вихревых токов в электрические сигналы с помощью другой катушки, называемой измерительной. Возбуждающая и измеряющая катушки представляют собой вихретоковый преобразователь. Сигнал, формируемый измерительной обмоткой, является многопараметровым, что определяет достоинства и недостатки метода. С одной стороны, - это возможность контроля многих параметров, а с другой - при контроле одного из параметров влияние остальных на сигнал преобразователя становится мешающим, поэтому необходима отстройка от

влияния мешающих факторов.

Особенности ВТМ: бесконтактность; на сигналы преобразователя не влияют влажность, загрязненность среды; простота конструкции; могут работать в агрессивных средах.

Рис. 16

На рисунке 8.16 обозначено: 1 – объект контроля; 2 – возбуждающая обмотка; 3 – измерительная обмотка. Для создания однородного магнитного поля длина возбуждающей обмотки LB должна быть в 3-4 раза длиннее измерительной обмотки LИ.

Недостатком метода является то, что контролю могут подвергаться только электропроводные объекты: металлы, сплавы, графит и др., и контролируется только тонкий поверхностный слой.

Вихретоковые преобразователи делят на проходные, накладные, экранные и комбинированные.

Однородное магнитное поле можно получить, если возбуждающие катушки расположить симметрично относительно измерительной и на расчетном расстоянии d.

Варианты накладных преобразователей изображены на схеме

(см. рис. 8.17).

Рис. 8.17

На схеме обозначены: 1 – сердечник; 2 – обмотка возбуждения; 3 – измерительная обмотка; 4 – объект контроля. Благодаря сердечнику несколько повышается чувствительность преобразователя.

В экранных преобразователях возбуждающая и измерительная катушки располагаются по разные стороны от объекта. Такую схему применяют, например, для контроля листовых материалов. Вихретоковый метод применяется также для оценивания химсостава электропроводящих материалов, для сортировки полуфабрикатов по маркам сталей, по твердости, для оценки качества термообработки.

Дата добавления: 2014-01-03