3 Приборы феррозондового контроля

Феррозондовый метод неразрушающего контроля основан на определении градиента напряженности магнитного поля с помощью феррозондовых преобразователей. Простейший феррозондовый дефектоскоп имеет один преобразователь, который преобразует градиент в сигнал постоянного тока. Сигнал сравнивается с опорным напряжением (порогом). Решение о выявлении дефекта принимается, если сигнал превысил порог.

Приборы, используемые для феррозондового контроля, состоят из двух основных частей: феррозондового преобразователя и электронного блока.

3.1 Феррозондовые преобразователи

Феррозондовый преобразователь — чувствительное к воздействию внешних магнитных полей устройство, которое содержит ферромагнитные сердечники и охватывающие их обмотки. В обмотки подается возбуждающий переменный ток. По наведенной в обмотках э.д.с. судят об измеряемом значении поля.

Положение феррозондового преобразователя (ФП) на поверхности контролируемой детали показано на рисунке 3.1. Координатные оси x, y, z «привязаны» к ФП. Отметим в качестве основных две оси ФП:

— нормальная ось проходит через центр основания ФП, перпендикулярна основанию и направлена внутрь ФП (на рисунке 3.1 совпадает с осью z);

— продольная ось проходит также через центр основания параллельно его большей стороне (на рисунке 3.1 совпадает с осью x). Метка на корпусе ФП показывает направление продольной оси.

3.2 Приборы феррозондового контроля

Приборы, используемые для феррозондового контроля, можно разделить на три группы:

— дефектоскопы-градиентметры ДФ-103, ДФ-105, ДФ-201.1. Прибор ДФ‑201.1 позволяет автоматизировать форму отчетности дефектоскописта;

— приборы магнитоизмерительные феррозондовые комбинированные Ф‑205.03, Ф-205.30 (совмещают функции дефектоскопов и измерителей);

— приборы для измерения напряженности магнитного поля (МФ‑107, МФ‑109) или градиента напряженности поля (ГФ‑105).

Дефектоскопы-градиентметры ДФ-103, ДФ-105, ДФ-201.1 работают с фиксированным значением порога, что позволяет контролировать детали сравнительно простой формы.

Приборы магнитоизмерительные феррозондовые комбинированные Ф-205.03, Ф-205.30 позволяют работать как с фиксированным значением порога, так и со следящим порогом, что уменьшает вероятности пропусков дефектов и ложных срабатываний на деталях сложной формы.

Приборы для измерения напряженности поля МФ-107, МФ-109 или градиента напряженности поля ГФ-105 служат для периодических проверок намагниченности деталей намагничивающими устройствами и для проверки значений градиента над дефектами отраслевых стандартных образцов.

H — вектор напряженности магнитного поля; x, y, z — декартовы координаты; H_x, H_y, H_z — проекции вектора H на оси x, y, z соответственно; H_ — проекция вектора H на плоскость x, y.

Рисунок 3.1 – Положение ФП на поверхности контролируемой детали

Характеристики приборов феррозондового контроля и их внешний вид приведены в приложении В.

Напомним, что с помощью ФП-градиентометра измеряют градиент G(x), который равен отношению разности проекций H_z магнитного поля H_z(x) = H_z(x₂)–H_z(x₁) в точках x₁, x₂ к расстоянию x между ними. Интервал x называется базой ФП. Преобразователь МДФ-9405.30 имеет базу 3 мм, преобразователь МДФ-9405.130 — 4 мм.

С помощью ФП-полемеров измеряют проекции поля: продольную H_x или нормальную H_z. Параметры ФП приведены в приложении В.

Взгляните еще раз на рисунок 3.1. Установив основание ФП в конкретную точку на поверхности детали, мы «привязали» начало координат к этой точке. Теперь мы измеряем градиент G_z(x) или, например, проекцию H_x(x) именно в этой точке поверхности детали.