24. Физические основы вихретокового метода нк (закон электромагнитной индукции, схемы замещения, особенности и области применения).

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

Закон электромагнитной индукции (М. Фарадей):

-во всяком замкнутом проводимом контуре с числом витков W при изменении потока Ф магнитной индукции В через площадь S, ограниченную этим контуром, возникает ЭДС индукции.

e=-w – правило Ленца.

ЭДС уменьшается при возрастании потока Ф.

ЭДС увеличивается при уменьшении Ф.

Распределение и плотность вихревых токов определяется источником магнитного поля.

Воздушный трансформатор (рис. 1.14‚а) можно представить

схемой замещения (рис. 1.14,б)‚ на которой RBH — вносимое в ка-

тушку активное сопротивление, обусловленное потерями энергии в

результате нагрева ОК вихревыми токами; Iвн — вносимая индуктивной, обусловленная изменением потока индуктивной катушки (обмотки возбуждения ВТП) за счет действия вихревых токов. Поскольку потокосце-

-пление из-за действия вихревых токов изменяется, индуктивность катушки при наличии вблизи её электропроводящего ОК также изменится. ПараметрыRBH и Iвн зависят от плотности и распределения вихревых токов.

Современный вихретоковый неразрушающий контроль позволяет диагностировать самые разные электропроводящие материалы. • Металлы.• Сплавы.• Графит.• Полупроводники. При помощи вихретокового неразрушающего контроля обнаруживают несплошности, измеряют точные размеры, выявляют вибрации, определяют физико-механические характеристики и состояние объектов. 

25. Классификация вихретоковых преобразователей по типу преобразования параметров (общая схема классификации, определение и примеры).

По типу преобразования параметров ОК в выходной сигнал ВТП подразделяются на параметрические и трансформаторные. Преимущество параметрических ВТП заключается в их простоте, а недостаток, который значительно слабее выражен в трансформаторных ВТП, в зависимости выходного сигнала от температуры преобразователя.

26. Классификация вихретоковых преобразователей по способу соединения катушек (общая схема классификации, определение и примеры).

По способу соединения катушек ВТП бывают:

Абсолютные обмотки ВТП и дифференциальные обмотки. Абсолютной - выходной сигнал которого определяется абсолютными значениями параметрами ОК в зоне контроля. Абсолютные применяют для измерения абсолютных параметров ОК металла, измерения его размеров, внешнего и внутреннего диаметра, толщина покрытий, выявление и оценка дефектов. При взаимодействии с дефектом сигнал абсолютного ВТП зависит от размера дефекта, а сигнал дифференциального ВТП пропорционален изменению сигнала от одного участка до другого.

Дифференциальной называется совокупность двух ВТП, обмотки которых соединены так, что выходной сигнал определяется разностью параметров ОК на соответствующих его участках.

Дифференциальные применяют для дефектоскопии. Влияние магнитной неоднородности металла ослабляется значительно, т.к. ее изменение более плавное, чем нарушения сплошности. При контроле этими преобразователями сканируют в двух взаимно перпендикулярных направлениях.Абсолютный (а) и дифференциальный (б) трансформаторный ВТП:

1 – возбуждающие обмотки;

2 – измерительные обмотки; 3 – объект контроля