Lek_26-33_Cher
.pdf
Тема 26.
Сигналы проходных ВТП от дефектов труб
Сигналы проходных ВТП от дефектов труб Влияние длины трещины на сигналы проходных ВТП Вопросы для самоконтроля
Рисунок 1
T R2 R1
T* T R2
R
12 R1 2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h* |
h |
|
|
|
h R2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
R2 R1 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R2 |
||
|
|
h глубина трещины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
глубина залегания трещины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Для сплошного цилиндра h* |
|
h |
; h |
|
|
|
hЦ |
* |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
R2 |
|
|
12 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
* |
1 |
|
|
|
|
|||||||||
Обобщенный комплексный параметр |
2 K 2 R T |
(безразмерный параметр) |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
K 2 |
1 |
R m |
T |
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2 |
m2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Можно показать, что:
2 x2 T* (1 T* )
2
2 K 2 (R2 T )T x222 (1 T * )T *
2 x2 12 (1 12 )
2
K 2 R1 (R2 R1 ) x222 12 (1 12 )
2 позволяет учитывать отличие трубы от сплошного цилиндра, т.е что R1 0
Рисунок 2
вдоль кривой – нарастание глубины дефекта
- дефект на внутренней поверхности
- дефект на наружной поверхности
- подповерхностный дефект
для 1 и 2 2 0,5
все предельные точки
соответствуют h* 0,85
для 3 и 4 2 1,5
для 5 и 6 2 2,5
для 7 и 8 2 4
Рисунок 3
создание соленоида малого диаметра 2R1
Т.е. при переходе от поверхностной трещины к сквозной картина вихревых токов принципиально меняется.
Вывод:
1.сигнал от дефектов одинаковой глубины на внутренней и внешней поверхностях примерно одинаков;
(это объясняется характером распределения вихревых токов)
2.сигналы при одних и тех же h* значительно меньше для трубы, чем для сплошного цилиндра и убывают при ↓ T* .
(это объясняется принятой нормировкой)
Рисунок 4
зоны по форме приблизительно одинаковы плотность вихревых токов выбирается одинаковой на всех глубинах
Влияние длины трещины на сигналы проходных ВТП
С ↓ длины трещины сигналы должны ↓, т.к. вихревые токи перестают искажаться трещиной.
Рисунок 5
l* 2RlИзм
A относительная амплитуда сигнала
AU (l* )U ( )
Вывод:
при l* 3 дефект можно считать бесконечно длинным
практически для всех глубин. Тема 27. Сигналы накладных ВТП от дефектов в проводящем
полупространстве
Сигналы накладных ВТП от дефектов в проводящем полупространстве
Вопросы для самоконтроля
Для дефекта любой длины задача является трехмерной (в этом отличие от проходных ВТП)
Все приводимые данные основаны на экспериментальных исследованиях (1996г. П.И.Беда)
Результаты получены для длинной глубокой узкой трещины (при дальнейшем увеличении длины и глубины и уменьшении ширины сигнал не изменяется).
Длина > зоны изменения вихревых токов;
глубина > глубины проникновения.
Рисунок 6
опт2 9...25
Чем глубже дефект, тем ↓ опт
(связано со скин - эффектом)
U* ( * ) U* (0) (пронормировали к 1)
Для подповерхностного дефекта:
Рисунок 7
Чем глубже расположен дефект, тем слабее от него сигнал.
Зависимость U* (h* ) аналогична.
Тема 28.
Сигналы ВТП в динамическом режиме дефектоскопии
Сигналы ВТП в динамическом режиме дефектоскопии Сигналы дифференциального проходного ВТП от точечных дефектов
Зависимость амплитуды и формы импульсов сигналов ВТП от базы b
Влияние длины и формы дефектов на форму импульсов сигналов ВТП Форма сигналов накладных ВТП от точечных дефектов
Определение параметров дефектов при модуляционной вихретоковой дефектоскопии Вопросы для самоконтроля
Форма сигналов проходных ВТП от точечных дефектов.
Под формой сигналов понимается форма огибающей напряжения ВТП, полученная при движении объекта с дефектом относительно ВТП.
Абсолютный датчик.
Рисунок 8
модуляционный метод дефектоскопии
v const |
t |
z |
z tv |
|
v |
||||
|
|
|
UВТП f (z) f (vt) f (t)
1. поперечное сечение ОК
Идея:
Рисунок 9
Вычисляя функцию взаимной индуктивности M как функцию от z , можно рассчитать форму огибающей.
Недостатки:
- ничего не обнаружится, если скин – эффект слабо выражен (т.е. обобщенный параметр
мал);
- работают только для неглубоких трещин.
2. способ эквивалентных источников Идея: появляется противоток, равный основному и противоположный по
направлению следовательно внутри дефекта суммарный ток = 0. объемный дефект произвольной формы.
Рисунок 10
противоток можно считать источником;
по закону Био – Савара определяется связь между этим источником и контуром.
можно определить влияние дефекта:
-на U ВТП ;
-на ток в измерительной катушке.
Способ хорошо работает для точечных объемных дефектов.
Введем обозначения:
zОТН z* 2Rz
ИЗМ
0 |
|
2RИ |
- постоянная времени контроля, время, за которое точечный дефект проходит |
|
v |
||||
|
|
|
расстояние, равное диаметру измерительной катушки.
Рисунок 11
z |
|
|
vt |
|
t |
t |
|
|
* |
|
|
* |
|||||
|
|
2RИ |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
0 |
|
|
||
t* t0
U* |
(t) Umax |
|
|
( ) exp( c2 t 2 ) |
c2 |
|
2 |
|
1 |
||||
|
|
|
|
||||||||||
* |
2 |
2a 2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
, где |
|
И |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
U max |
|
( ) j |
|
2h2 |
|
* |
1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
( |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
2h* |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
* |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для коэффициентов заполнения в диапазоне 0,1…0,8 с погрешностью не более 20%
можно пользоваться выражением: И 0,5 0 (1,54 
3 )
Влияние коэффициента заполнения на форму импульса:
Рисунок 12
Спектр:
U ( ) B exp( 2 ) 2b2
где:
B U m* ()0,42 И 
2
b |
1 |
|
2,37 |
|
0,42 И |
И |
|||
|
|
Спектральная кривая:
Чем короче импульс, тем шире спектр
Рисунок 13
Max U ( ) получается при 0 (т.е. на постоянной составляющей).