Чувствительность проходных преобразователей к дефектам трубы 210

Рис. Дефекты различного типа в сечении трубы

,

Анализ диаграмм показывает, что сигналы от дефектов невелики даже при

с толщенной стенки=0,165 относительные сигналыне превышают 0,05 (если, то).

. Это обусловлено малым возмущением поля вихревых токов, вносимым продольным дефектом даже большой величины (80-90% от толщины стенки).

Рис. Зависимость приращения относительного комплексного напряжения проходного ВТП от относительной глубины узкой несплошности

Рис. Зависимость модуля приращения проходного ВТП от обобщенного параметра х²при различных значениях относительной глубины узкого дефекта в цилиндрическом объекте

Рис. Зависимость приращения относительного комплексного напряжения проходного ВТП от глубины залегания дефекта в стенке трубы при различных значениях обобщенного параметра:

а) – х²= 5; б) – х²= 15; в) – х²=50.

Втп с импульсным возбуждением

С целью расширения возможностей вихревого контроля иногда используют импульсное возбуждение преобразователей. В таком режиме могут работать как проходные, так и накладные преобразователи.

Для однослойной трубы изменение магнитного потока во времени через поперечное сечение трубы при импульсном возбуждении преобразователя определяется из выражения:

),

где τ – обобщенный параметр, имеющий размерность времени.

Максимальное значение магнитного потока через сечение трубы имеет место в начальный момент времени и определяется из выражения:

.

Из записанной формулы следует, что максимальное значение магнитного потока зависит только от площади поперечного сечения цилиндра и не зависит ни от σ, ни от μ материала ОК.

,

На рисунке изображены зависимости относительного магнитного потока в сечении объекта от относительного времени t_.. Из рисунка видно, что в начальный момент времени поток изменяется практически одинаково в цилиндре, толстостенной и тонкостенной трубе. Различие наступает тем позже, чем больше толщина стенки трубы. В последние моменты времени поток спадает и этот спад определяется толщиной стенки и σ материала ОК.

Если аналогичные зависимости рассматривать для ферромагнитной трубы, то общий характер переходного процесса аналогичен приведенному выше с тем отличием, что в конечных фазах процесса поток меняет знак, а его модуль зависит от μ материала ОК.

Рис. Зависимости относительного магнитного потока в сечении объекта от относительного времени t_ при импульсном возбуждении преобразователя

Влияние скорости движения преобразователя относительно ок

На практике часто контроль осуществляют при перемещении ВТП относительно контролируемого объекта. При этом в движущемся относительно магнитного поля преобразователя контролируемом объекте возникают дополнительные вихревые токи. Их поля воздействуют на преобразователь и приводят к изменению его сигнала.

Теоретические исследования скоростного эффекта для преобразователя цилиндрической формы встречают значительные математические трудности. Значительно проще решается задача о движении накладного преобразователя прямоугольного сечения. Исследования показывают, что характер сигналов полученных с преобразователей круглого и квадратного сечения практически не отличается, если сторона стенки квадратного преобразователя равна диаметру преобразователя круглого сечения.

Рис. Зависимости относительного вносимого комплексного напряжения накладного ВТП, соответствующие случаю неподвижного (кривая справа) и движущегося преобразователя от обобщенных параметров β0исоответственно.

Влияние скорости движения немагнитного листа относительно накладного преобразователя в направлении, перпендикулярном его оси, показано на рисунке, на котором изображены зависимости относительного вносимого комплексного напряжения накладного ВТП, соответствующие случаю неподвижного (кривая справа) и движущегося преобразователя от обобщенных параметров β0исоответственно для условий:

;.

Из рисунка видно, что увеличение обобщенного параметра скорости приводит к перемещению точек годографа вектора вносимого напряжения внутрь области ограниченной статическим годографом β0и осью ординат. При>20 годограф скорости приближается к статическому годографу. При уменьшении Т_**, а также при увеличении μrскоростной эффект резко ослабляется.