- •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
Дефектоскопия вихретоковыми методами. Решение этих задач.
Под дефектом в настоящей лекции будем понимать нарушение сплошности объектов, т.е. риски, несплавления и т.д. Расчет чувствительности ВТП к дефектам контролируемых изделий представляет собой весьма сложную задачу даже в случае дефектов простой геометрической формы.
Рассмотрим для примера краевую задачу, возникшую при анализе чувствительности проходного ВТП с однородным полем к дефектам в бесконечно длинном круговом цилиндре. Ранее было показано, что поле вихревых токов в сплошном ферромагнитном объекте определяется уравнением:
(1)
При монохроматическом возбуждении в случае линейной однородной среды уравнение (1) принимает вид:
(2)
Весьма часто контролируемые объекты имеют цилиндрическую форму, которую приобретают после протягивания через фильеру. Типичными дефектами сплошности таких объектов являются риски, ориентированные вдоль продольной оси объекта.
Последнее уравнение в цилиндрической системе координат приобретает вид:
(3)
Производя нормировку этого уравнения по иR, получим:
;.
Или ;,
где - напряженность поля у поверхности ОК.
.
После умножения обеих частей уравнения на , получим
(4)
где
Граничные условия:
при
Уравнение (4) вместе с граничными условиями представляет краевую задачу.
Как показывает анализ, ее не удается решить современными математическими методами, сведя её к решению интегральных выражений. Для определения чувствительности преобразователей к дефектам применяют специальные модели аналоги двух видов, а именно, модели на основе сплошных сред и сеточные модели.
В качестве сплошных сред используют твердые и жидкие среды, обладающие свойствами проводников или полупроводников (металлические листы, полупроводниковая бумага). В качестве жидких средств используются электролиты.
Сеточные модели представляют собой набор резисторов и конденсаторов.
Каждой точке модели может быть поставлена в соответствии точка оригинала.
Чувствительность проходных преобразователей к дефектам кругового цилиндра.
Чувствительность ВТП к дефектам контролируемых изделий зависит от многих факторов, а именно параметров дефекта, значения обобщенного параметра, формы ОК, параметров преобразователя, тока возбуждения преобразователя, расположения объекта относительно ВТП. На рисунке ** представлена диаграмма зависимости приращения относительного комплексного напряжения проходного ВТП от глубины дефекта и обобщенного параметра контроля . Рядом представлены зависимости приращения модуля относительного напряжения проходного преобразователя от глубины поверхностных дефектов в круговом цилиндре и от обобщенного параметра контроля.
Верхняя диаграмма получена с помощью сеточной модели, проверена на физических моделях и справедлива для немагнитного бесконечно длинного цилиндра при коэффициенте заполнения η=1. Из этой, а также приведенной рядом с ней диаграммы следует, что приращение модуля относительного напряжения проходимого ВТП максимально при изменении обобщенного параметра от 4 до 20. При этомизменяется не более, чем на 20%. При измененииот 1 до 200изменяется менее чем в 3 раза. Это позволяет обнаруживать поверхностные дефекты в цилиндрических изделиях при значительных изменениях диаметра и удельной электрической проводимости σ, используя одну и ту же рабочую частоту.
Уменьшение чувствительности к узким поверхностным, дефектам в области малых значений объясняется малым значением плотностивихревых токов в контролируемом изделии. При плотность вихревых токов также стремится к 0 и дефект не может быть обнаружен. Привихревые тока плотно прилегают к поверхности дефекта с обеих его сторон (см. рис.) и их магнитные потоки взаимно компенсируются.
Рис. Обтекание вихревыми токами дефекта
Однако если дефект имеет большое раскрытие, то полной компенсации магнитных потоков в зоне дефекта не происходит, и такие дефекты выявляются.
Влияние глубины залегания дефекта под поверхностью объекта показано на рисунке ***. Из рисунка следует, что при изменении относительной глубины залегания дефекта
от 0 до 0,1 аргументизменяется приблизительно на 90˚.
Рис. Годографы приращения относительного комплексного напряжения в зависимости от относительной глубины залегания узкого подповерхностного дефекта
Это необходимо учитывать при реализации амплитудно-фазового способа выделения информации при контроле.
Представленные на рисунке *** зависимости показывают, что при увеличении относительной глубины залегания дефекта от 1 до 0,1уменьшается больше, чем в 2 раза при=5 и=15 и в 7 раз при=150. Из этого следует, что для обнаружения подповерхностных дефектов необходимо выбирать режим контроля, соответствующий минимальным параметрам обобщенного параметра5.