- •Глава 1
- •1.1. Агрегативный комплекс средств неразрушающего контроля. Условное обозначение приборов
- •1.2. Разрушающий и неразрушающий контроль
- •1.3. Классификация дефектов в сталях
- •Глава 2
- •2.1. Общие сведения о ферромагнетизме
- •2.2. Намагничивание вещества (материала)
- •1[100] – Вдоль ребра куба; 2[110] –вдоль диагонали грани; 3[111] – вдоль пространственной диагонали.
- •2.3. Намагничивание тела
- •Глава 3
- •3.1. Классификация магнитных методов контроля
- •3.2. Области применения магнитных методов контроля
- •3.1. Классификация магнитных методов контроля
- •3.3. Магнитные характеристики конструкционных сталей и чугунов
- •3.4. Магнитная дефектоскопия
- •3.4.1. Расчет магнитостатических полей рассеяния поверхностных дефектов
- •3.4.2. Анализ экспериментальных исследований по выявлению полей дефектов
- •Глава 4
- •4.1. Индукционные преобразователи
- •4.2. Пондеромоторные преобразователи
- •4.3. Феррозондовые преобразователи
- •4.4. Магниторезистивые преобразователи
- •4.5. Магнитные порошки как индикаторы магнитных полей
- •4.6. Магнитные ленты (магнитоносители) как промежуточные носители информации о магнитном рельефе
- •Глава 5
- •Глава 5
- •Глава 6
- •6.1. Виды, способы и схемы намагничивания при магнитопорошковом контроле.
- •6.1.1.Циркулярный вид намагничивания.
- •Определение необходимой силы тока при циркулярном намагничивании
- •6.1.2. Продольное (полюсное) намагничивание
- •6.1.3. Комбинированное намагничивание
- •6.1.4. Намагничивание во вращающемся магнитном поле
- •6.2. Выбор рода тока.
- •6.3. Размагничивание объекта контроля
- •6.3.1. Способы размагничивания
- •6.3.1. Оценка качества размагничивания объекта
- •6.4. Источники намагничивающих и размагничивающих полей
- •6.5. Методика магнитопорошкового контроля
- •Структурная схема дефектоскопа для мпд
- •6.6. Магнитные пасты и суспензии
- •6.7. Способы изготовления дефектограмм
- •6.8. Контрольные образцы для проверки качества порошков и
- •6.9. Особенности контроля флуоресцентным порошком.
- •6.10. Автоматические и полуавтоматические установки для мпд
- •6.11. Техника безопасности
- •7. Определение топографии и градиента магнитного поля дефекта
- •7.1. Градуировка ллм
- •8. Сущность магнитографического метода контроля
- •8.1. Требования к намагничивающим устройствам
- •8.2. Свойства магнитоносителя
- •8.3. Запись магнитного рельефа на ленту
- •8.4. Преобразование магнитного отпечатка в электрический сигнал.
- •8.5. Щелевая функция воспроизводящей головки
- •8.6. Форма выходного сигнала
- •8.7. Дефектоскопы для магнитографического контроля
- •8.8. Магнитографический контроль ферромагнитных объектов
- •8.9. Анализ суперпозиции полей, записываемых на магнитную ленту в процессе мгк стыковых сварных соединений
- •8.10. Поле выпуклости шва
- •8.11. Топография поля дефекта на поверхности соединения, выполненного сваркой плавлением
- •8.12. Суперпозиция полей, записываемых на магнитную ленту, в процессе магнитографического контроля
- •8.13. Отстройка от мешающих факторов в магнитной дефектоскопии. Повышение чувствительности и разрешающей способности метода
- •8.14. Устройства для магнитографического контроля различных объектов
- •Повышение селективности контроля
- •Обобщенная структурная схема индукционного дефектоскопа
- •Основные уравнения электромагнитных волн
- •Связь сигналов первичных преобразователей с параметрами объекта контроля Контроль цилиндрических изделий преобразователями с однородным полем
- •Определение эдс измерительной обмотки проходного втп с учетом параметров контролируемого цилиндра
- •Контроль труб и неферромагнитных биметаллических цилиндров
- •Контроль цилиндрических объектов проходными преобразователями с неоднородным полем
- •Дефектоскопия вихретоковыми методами. Решение этих задач.
- •Чувствительность проходных преобразователей к дефектам кругового цилиндра.
- •Чувствительность проходных преобразователей к дефектам трубы 210
- •Втп с импульсным возбуждением
- •Влияние скорости движения преобразователя относительно ок
- •Контролируемые параметры и мешающие факторы
- •1. Применение специальных конструкций преобразователей.
- •2. Двухпараметровые способы отстройки от мешающих факторов.
- •3. Способы стабилизации и вариации режима контроля
- •8. Остаточный ресурс работы ферромагнитного объекта
Определение эдс измерительной обмотки проходного втп с учетом параметров контролируемого цилиндра
Мгновенное значение ЭДС измерительной обмотки ВТП с числом витков Wи определяется из выражения:
, (7)
где Φ – магнитный поток, сцепленный с этой обмоткой.
Для линейной среды (μа=const) и осесимметричного монохроматического поля можно записать (см. выше):
Подставляя эти выражения в уравнение (7), получим:
;
(8)
Выделим в радиальном сечении цилиндрического объекта контроля сектор с центральным углом dψ, а на расстоянииrот центра в нем – элемент площадиdSширинойdr. Тогда:
Подставляя полученное выражение для dS, а также выражение дляHиз уравнения (5) в уравнение (8), получим:
(9)
Выше воспользовались свойством функций Бесселя
Тогда (10)
Получено выражение для ЭДС измерительной обмотки вихретокового преобразователя, внутри которого находится цилиндрический объект, имеющий μа=const; σ=const.
а) Рассмотрим случай, когда Rи=R, т.е. измерительная обмотка ВТП плотно прилегает к поверхности контролируемого цилиндра.
Весьма часто используют понятие относительной ЭДС измерительной обмотки ВТП, определяемой по формуле:
,
где - модуль вектора э.д.с. при отсутствии объекта в обмотке.
= –0 = –(10)
Подставляя выражения (10) и (10’) в формулу , получим.
(11)
Здесь –эффективная магнитная проницательность – степень уменьшения для немагнитного цилиндра магнитного потока за счет вихревых токов.
б) Радиус измерительной обмотки больше радиуса цилиндрического объекта контроля (Rи>R, =1).
Введем понятие коэффициента заполнения измерительной обмотки ВТП.
При отсутствии ОК в измерительной обмотке ВТП ЭДС измерительной обмотки определяется из выражения:
При наличии цилиндра в обмотке суммарная ЭДС будет обусловлена наличием воздушного зазора между цилиндром и обмоткой, а также наличием цилиндра. Тогда имеем:
ЭДС, обусловленная наличием цилиндра:
Суммарная ЭДС в этом случае:
. (12)
Рассмотрим изменение относительной ЭДС проходного ВТП при изменении параметров контролируемого цилиндрического объекта.
Годограф – это кривая, являющаяся геометрическим местом точек перемещения конца вектора, значения которого отложены от общего начала.
Обобщенный параметр имеет вид:
.
Годографы строим следующим образом: задается значениями X=кR2,зная их, определяем значения эффективной магнитной проницаемости μэфпо формуле (11). Затем подставляем μэф и значение коэффициента заполнений η в формулу (12). Получаем комплексное число, зная действительную и мнимую части которого, определяем точку на комплексной плоскости ЭДС.
Годографы для проводящего немагнитного цилиндра (μr =1) при различных значениях коэффициента заполнения η=0,25; 0,5; 0,75; 1 представлены на рис. Стрелка указывает направление возрастания обобщенного параметра Х. Пунктирные линии соединяют точки кривых, имеющие одинаковые значения обобщенного параметра.
Изменение σ (сплошные линии) и R(пунктирные линии) может вызывать различные изменения направления векторов относительной комплексной ЭДС ВТП на комплексной плоскости.
Как будет показано ниже, наилучшие условия для раздельного контроля Rи σ существуют тогда, когда угол междуистремится к.Как видно из рисунка, наилучшие условия для раздельного контроляRи σ в нашем случае обеспечиваются при максимальных значениях частот.
Контроль ферромагнитных цилиндров (μа=const).
Относительная комплексная ЭДС проходимого ВТП, как было показано выше, определяется из выражения:
Если μr>>1, то первыми двумя слагаемыми можно пренебречь, тогда:
По результатам расчета по приведенной формуле на комплексной плоскости ЭДС построены в логарифмическом масштабе годографы .
Сплошные линии – это семейство кривых, построенных при коэффициенте заполнения η=1 и различных значениях μ. При больших значениях обобщенного параметра xэти линии сливаются в одну, выходящую из начала координат под углом 45˚.
Штрихпунктирными линиями показаны кривые, соответствующие μr=100 с различными значениями η.
Пунктирные линии, проведенные из точек с одинаковыми значениями обобщенного параметра сплошных линий (отражают влияние μ на ) и штрихпунктирных линий (отражают влияние коэффициента заполнения или радиусаRконтролируемого объекта на).
Из рисунка видно, что с ростом обобщенного параметра xугол между годографамиивозрастает, достигая при больших значениях обобщенного параметра 90˚ и более. Отсюда наилучше условиядля раздельного контроля R и μцилиндра обеспечиваются при больших значениях обобщенного параметраx, чтосоответствует максимальнымзначениям частоты ω.