Настроечный образец с имитатором подповерхностного дефекта для магнитной дефектоскопии

 

Изобретение относится к нераз™ рушающему контролю и может быть использовано для настройки, градуировки и поверки средств магнитной дефек тоско пии, например, феррозондовых дефектоскопов. Цель изобретения - расширение области использования сб. разца. Имитация подповерхностных дефектов достигается благодаря тому, что заготовка Настроечного образца для магнитной дефектоскопии состоит из двух частей 1 и 2, в каждой из которых полость выполнена на половину длины имитируемого .дефекта под углом О d 90° к поверхности сопряжения частей. При намагничивании образца поток разветвляется на два русла, расположенных по разные стороны от поверхности сопряжения. При этом искажений магнитного поля из-за налиг чия зазора между половинами 1 и 2 образца не происходит. Искажения, возникающие при намагничивании переменным магнитным потоком, сниз; аются за счет электропроводящего немагнитного слоя 5, выполненного из пластичного материала с большей электропроводностью , чем материал образца. Образец позволяет имитировать подпо- .верхностные дефекты различных размеров и обеспечить тем самым возможность количественной оценки параметров выявляемых подповерхностных дефектов . 5 з.п. ф-лы, 6 ил. to

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 N 27/82

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4290150/25-28 (22) 27.07.87 (46) 23.03.89, Бюл, 11 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) П,Н.Шкатов, Б.Н,Домашевский и В,К.Колыхалов (53) 620,179.14 (088.8) (56) Material avaluation (43), Бер"

tember, 1985, р.1155, Pig, 1. (54) НАСТРОЕЧНЫЙ ОБРАЗЕЦ С ИМИТАТО.P0M ПОДПОВЕРХНОСТНОГО ДЕФЕКТА ДЛЯ

МАГНИТНОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для настройки, градуировки и поверки средств магнитной дефек" тоскопии, например, феррозондовых дефектоскопов, Цель изобретения— расширение области использования об.разца. Имитация подповерхностных дефектов достигается благодаря тому, что заготовка настроечного образца

„„Я0„„1467488 А1 для магнитной дефектоскопии состоит из двух частей 1 и 2, в каждой из которых полость выполнена на половину длины имитируемого дефекта под углом

0 (с(< 90 к поверхности сопряжения частей. При намагничивании образца поток разветвляется на два русла, расположенных по разные стороны от поверхности сопряжения. При этом искажений магнитного поля из-эа наличия зазора между половинами 1 и 2 образца не происходит. Искажения, возникающие при намагничивании переменным магнитным потоком, снижаются за счет злектропроводящего немагнитного слоя 5, выполненного из пластичного материала с большей электропроводностью, чем материал образца. Образец позволяет имитировать подпо.верхностные дефекты различных размеров и обеспечить тем самым возможность количественной оценки параметров выявляемых подповерхностных дефектов. 5 з,п, ф-лы, 6 ил.

1467488

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для настройки, градуировки и поверки средств магнитной дефекто" скопии, например, феррозондовых де5 фектоскопов.

Цель изобретения — расширение области использования эа счет имитации дефектов различных размеров и угла наклона, повышение точности имитации при намагничивании переменным магнитным полем и циркулярном намагничива"

I нии за счет определенного сопряжения частей заготовки образца и имитация дефектов типа трещин с различным раскрытием и малым раскрытием за счет частичного либо полного заполнения полости, На фиг.1 показана конструкция настроечного образца; на фиг.2-4— ферромагнитные вставки, поперечные сечения; на фиг.5 - распределение магнитного поля при намагничивании образца приставным электромагнитом в направлении намагничивания, нормальном к боковой поверхности полости;. на фиг.6 — то же, при намагничи- вании, направленном под углом к боковой поверхности полости.

) .Настроечный образец для магнитной дефектоскопии содержит заготовку, состоящую из двух частей 1 и 2, вы. полненных из ферромагнитного материала, идентичного по своим электромаг" 35 нитным свойствам материалу контроли" руемого объекта, В каждой иэ частей

1 и 2 со стороны поверхности сопряжения выполнены полости 3 и 4, соответственно, на глубину, равную поло" 40 вине длины имитируемого дефекта, Высота, глубина залегания и ширина полостей 3 и 4 соответствуют параметрам имитируемого подповерхностного дефекта. Характерный размер образца, 45 в данном случае его толщина Т, равен характерному размеру контролируемого объекта. Оси каждой из полостей 3 и

4 выполнены под углом 0 (Ы 4 90" к поверхностям сопряжения соответствующих частей 1 и 2, Для повышения

50 точности имитации при намагничивании переменным магнитным потоком между частями 1 и 2 по всей поверхности контактйрования размещен тонкий электропроводящий слой 5. Этот слой

5 может быть выполнен в виде медного покрытия, нанесенного на поверхность сопряжения по крайней мере одной из частей 1 и 2 заготовки. Части 1 и 2 плотно прижаты одна к другой с равномерным по поверхности контактирования усилием, например, с помощью струбцины (не показана). Для повышения точности имитации при циркуляр.. ном намагничивании, когда электри" ческий ток пропускается непосредственно по образцу, рекомендуется части 1 и 2 соединять диффузионной сваркой, Для имитации дефектов типа трещин с различным раскрытием образец снаб.жен ферромагнитными вставками, 6 (фиг.2 — 4), выполненными на всю длину и высоту полости, образованной примыкающими одна к другой частями полостей 3 и 4. Одновременно ферро1 магнитные вставки 6 служат направляющими для обеспечения соосиости полоФ стей 3 и 4. Ферромагнитные вставки 6 можно применять совместно с диэлектрическим неферромагнитным наполнителем 7, заполняющим свободное от вставки 6 место в полости, образованной ( примыкающими одна к другой частями полостей 3 и 4, При этом . форма наполнителя 7 соответствует. форме имитируемого подповерхностного дефекта.

Форма вставки 6 соответствует виду имитируемого дефекта, Вставка 6 может состоять и из нескольких частей, например из двух ферромагнитных частей 8 и 9, а наполнитель 7 размещен между ними. Для составных вставок 6 в качестве материала для наполнителя

7 рекомендуется применять эпоксидную смолу. Для имитации трещин с малым раскрытием части полостей 3 и 4 заполнены .аморфным или жидким магнитопроводящим материалом.

Настроечный образец используется следующим образом, Имитацию магнитных потоков рассеяния под действием дефекта сплошности с помощью настроечного образца рассмотрим применительно к магнитному (ферроэондовому) дефектоскопу с ин;. дукционным блоком намагничивания в виде П-образного электромагнита.

П-образный электромагнит 10 (фиг. 1) устанавливают на рабочей поверхности образца симметрично поверхности сопряжения частей 1 и 2. При этом силовые линии магнитного поля разделяют" ся на два русла, отклоняющиеся от поверхности сопряжения в разные стороны. Из соображений симметрии точно

1467488 такая картина силовых линий имеет место в контролируемом объекте с подповерхностным дефектом и при отсутствии поверхности сопряжения. Следовательно, выполнение образца составным

5 не приводит к искажениям, связанным с изменениями распространения магнитного поля. В качестве иллюстрации этого положения на фиг.б приведено распределение магнитного поля, направленного под углом 0 < Ы 90 к поверхности сопряжения. Как видно из фиг.б,полученной методом конформных отображений, силовые линии не пересекают поверхности, проходящей через центр полости под углом d к боковым поверхностям полости. Вместе с тем, при намагничивании переменным магнитным потоком в образце возникают вихревые токи, влияющие на величину,но не на направление силовых линий магнитного поля. Контуры вихревых токов пересекают поверхность сопряжения и при отсутствии электрического контак- 25 та между частями 1 и 2 заготовки разрываются на два самостоятельных контура. В результате вторичное магнитное поле, создаваемое вихревыми токами, искажается. Для уменьшения этих gp искажений необходимо обеспечить надежный электрический контакт между поверхностями контактирования обеих частей 1 и 2. Улучшению этого электрического контакта способствует тонкий электропроводящий неферромагнитный слой 5, выполненный из медной фольги. Под действием усилия, приложенного к.частям 1 и 2, фольга претерпевает деформацию, заполняя микро- 40 неровности и электрически соединяя противолежащие точки поверхностей, частей 1 и 2. Изменение ширины и частично формы трещин может достигаться за счет применения ферромагнитных вставок 6 или наполнения полости магнитопроводящим материалом, В магнитных дефектоскопах регистрация потоков рассеяния выполняется с помощью чувствительных элементов, жестко связанных с блоком намагничи50 вания, При этом требуется получить изменение сигнала чувствительных элементов при их перемещении над рабочей поверхностью образца, Сканируя рабочую поверхность настроечного об55 разца, следует перемещать электромагнит 10 вдоль следа поверхности сопряжения, сохраняя симметрию, При цирку.лярн ом бе ск он так тном н ам а гнич ив ан ии проводник с током располагается по нормали к поверхности контактирования. При циркулярном намагничивании путем пропускания тока непосредствен" но по самому образцу требования к электрическому контакту между частями

t и 2 наиболее жесткие. Поэтому рекомендуется соединить части 1 и 2 диффузионной сваркой. Во всех случаях поверхность контактирования не пересекается магнитным полем и не вносит связанных с этим искажений.

Для уменьшения количества требуемых образцов в одном образце могут выполняться несколько полостей описанным образом. При этом магнитные потоки рассеяния, обусловленные одним дефектом,.не должны накладываться на потоки, созданные другим дефектом, за исключением тех случаев, когда такое наложение сделано сознательно для исследования разрешающей способности дефектоскопов.

Формула и з обретения

1, Настроечный образец с имитатором подповерхностного дефекта для магнитной дефектоскопии, содержащий заготовку образца из ферромагнитного материала с полостью в ее теле, соответствующей по своим параметрам имитируемому дефекту, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения области использования за счет имитации дефектов различных размеров и угла наклона, заготовка образца выполнена из двух .равных сопряженных между собой частей, поверхности сопряжения которых перпендикулярны рабочей поверхности образца, а в каждой из частей заготовки со стороны поверхности сопряжения выполнена часть полости на глубину, равную полавинр длины имитируемого подповерхностного дефекта, под углом 0 < a a< 90 к этой поверхности, 2, Настроечный образец по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности имитации при намагничивании переменным магнитным полем, образец снабжен неферромагнитным электропроводящим слоем с электропроводностью, большей электропроводности материала образца, размещенным между его частями по всей поверхности сопряжения, а части образца прижаты одна к другой с равно6, Настроечный образец по пп.1-3 и 5, отличающийся тем, что, с целью имитации дефектив типа трещин с малым раскрытием, полость заполнена аморфным или жидким магии" топроводящим материалом.

Фиа 5

Составитель И.Рекунова

Редактор Н, Тупица Техред И.Дидык Корректор N. Демчик

Заказ Г191/42 Тираж 788 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.„ д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 14б7 мерным по поверхности сопряжения усилием.

3. Настроечный образец по п.2, отличающийся тем, что электропроводящий слой выполнен в виде медного покрытия, нанесенного на поверхность сопряжения по крайней мере одной половины образца.

4. Настроечный образец по пп.1-3, отличающийся тем, что, с целью повышения точности имитации при циркулярном намагничивании, его части соединены по поверхности сопряжения диффузионной сваркой.

488 6.

5. Настроечный образец по пп,1-3, отличающийся тем, что, с целью имитации дефектов типа трещин с различным раскрытием, образец снабжен сменными ферромагнитными вставками, предназначенными для размещения в полости.