Способ сканирующего вихретокового контроля

 

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение точности контроля формы электропроводящих неоднородностей объектов без их перемещения относительно вихретокового преобразователя. В контролируемом пространстве располагают однотипные чувствительные элементы преобразователя так, чтобы их зоны контроля перекрывали друг друга на половину своей площади. При этом чувствительные элементы выбирают такими, чтобы зависимость их сигналов от смещения неоднородности была симметрична относительно центральной оси. Плоскость отображения разграничивают на зоны, пропорциональные зонам контроля чувствительных элементов. В зонах, у которых сигналы чувствительных элементов для эталонного и контролируемого объектов не совпадают, выделяют две точки, относительное смещение которых от центра зоны первого чувствительного элемента в сторону соседнего определяют как отношение величины сигнала соседнего с ним элемента к сумме величин сигналов обоих элементов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 Г 01 М 27/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4316162/25-28 (22) 16.10.87 (46) 15.07.89.Бюл. Р 26 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт и Научно-исследовательский институт интроскопии (72) В.И.Михайков, С.Ф.Лазарев, О.С.Семенов, В.К.Рябцев, A.К,Легкобыт и В,А.Бакушев (53) 620.179.14(088.8) (56) Михайкон В.И. Дефектоскоп с отображением информации о перекосе и отводе преобразователя, — В сб.:

Новые методы и средства нераэрушающего контроля качества материалов, полуфабрикатов и иэделий, Куйбышев, 1982, с, 15-17.

Лазарев С.Ф., Михайков В,И. Вихретоковое устройстно с электронным сканированием, — В сб ° : Новые методы и средства неразрушающего контроля качества материалов, полуфабрикатов и изделий. Куйбышев, 1985, с.40-43. (54) СПОСОБ СКАНИРУЮ! (ЕГО ВИХРВТОКОВОГО КОНТРОЛЯ

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля пространственнораспределенных электрофпзических и геометрических параметров электропроводящих объектов.

Целью изобретения является повышение точности коптроля формы электропрсводящих неоднородностей за счет оп„„SU„„1493942 A 1

2 (57) Изобретение относится к методам неразрушающего контроля. Целью изобретения является понышение точности контроля формы электропроводящих неоднородностей объектов без их перемещения относительно вихретокового преобразователя. В контролируемом пространстве располагают однотипные чувствительные элементы преобразонателя так, чтобы их эоны контроля перекрывали друг друга на половину своей площади. При этом чувствительные элементы выбирают такими, чтобы зависимость их сигналов от смещения неоднородности была симметрична относительно центральной оси. Плоскость отображения раэграничивают на зоны, пропорциональные зонам контроля чувствительных элементов. В зонах, у которых сигналы чунствительных элементов для С эталонного и контролируемого объектов не совпадают, выделяют дне точки,относительное смещение которых от центliaaL ра эоны первого чувствительного элемента в сторону соседнего определяют, как отношение вепичины сигнала со- Ж седнего с ним элемента к сумме вели- СО чин сигналов обоих элементов. 2 ил. {;Д1 ределения внутри зоны контроля каждого чувствительного элемента вихретокового преобразователя координат отдельных точек, принадлежащих этим неоднородностям.

На фиг.1 изображено расположение обмоток одного чувстгптельного элемента вихретокс вого преобразователя, на фиг.2 — линейная «ппроксимация за3

14939 висимости амплитуды сигнала одной из измерительных обмоток от смещения края поверхности объекта по одной из ортогональных осей для двух соседних

5 чувствительных элементов.

Способ сканирующего контроля реализуется следующим образом.

Дифференциальный чувствительный элемент состот из двух возбуждающих катушек 1; образующих в плоскости, ортогональной рабочей плоскости Х,У вихретокового преобразователя,восьмерку с центром на оси Z, первой измерительной катушки 2, образующей в рабочей плоскости Х,У восьмерку с центром на оси Z максимальная амплитуда сигнала которой достигается при ориентации края поверхности объекта 3 вдоль оси У, а минималь- 2р ная — вдоль оси Х, и второй измерительной катушки 4, ортогональной рабочей плоскости Х,У и проходящей через ось Z, максимальная амплитуда сигнала которой достигается при ори- 25 ентации края поверхности объекта 3 вдоль оси Х, а минимальная — вдоль оси У.

Зависимость амплитуды сигналов 3р

0 измерительных обмоток чувствительb ного элемента от смещения Х, У края поверхности объекта 3 вдоль ортогональным осей Х, У симметрична относительно оси Z этого чувствительного элемента и имеет на ней экстремальную точку максимума.

В вихретоковом преобразователе чувствительные элементы располагают вдоль параллельных прямых линий в ра- 4р бочей плоскости Х,У так, чтобы зоны контроля близлежащих соседних чувствительных элементов перекрывали друг друга по ортогональным направлениям

Х и У на половину своей площади. Тог- 45 да зависимости амплитуды сигналов

U 8д,„„и U выл.1 для близлежащих соседних чувствительных элементов,которые можно обозначить соответстенно как О-й и 1-й от смещения края поверхности объекта 3 вдоль оси Х или У, будут разнесены на расстояние Ь между осями Z этих чувствительных элементов, а после линейной их аппроксимации будут иметь вид, изображенный на фиг.2, При отсутствии края объекта 3 в контролируемом пространстве амплитуда сигналов чувствительных элементов вихре42 токового преобразователя равна нулю.

Плоскость отображения, например. экран графического дисплея, разграничивают на зоны, имеющие соответственно размеры и координаты центров, пропорциональные размерам д зон контроля и координатам осей Z чувствительных элементов. Край поверхности объекта 3 пересекает контролируемое пространство вихретокового преобразователя. При этом у чувствительных элементов, в зону контроля которых попадает этот край, амплитуда сигналов отличается от нуля.

В плоскости отображения фиксируют зоны, соответствующие только этим чувствительным элементам. В каждой зафиксированной для отображения зоне выделяют две точки, смещенные относительно ее центра соответственно по оси Х и У. Определение смещения этих точек по каждой из осей Х или У аналогичны, поэтому рассмотрим, например, случай смещения по оси Х.

В промежутке между осями Z близлежащих соседних чувствительных элементов зависимости амплитуд их сигналов можно представить л

U; — ted (Х д+ а )1

П8„„ ted (Х й) л где Х = Х/ d — смещение края поверхности объекта 3 по оси Х, отнесенное к расстоянию Ь между осями Z близлежащих соседних чувствительных элементов; — угол наклона аппроксимирующей прямой, зависящий от угла поворота края поверхности объекта от зазора d между рабочей плоскостью Х,У и поверхностью объекта, от электрической проводимостй, 4 объекта.

С учетом того что чувствительные элементы вихретокового преобразователя однотипны и для рассматриваемой пары параметры, д, имеют одинаковые значения, в полученную систему уравнений входит одно и то

1493942 же d . .Результатом решения этой системы является

U8«x 1

5

Ugs

Другой пример реализации способа может быть рассмотрен для контроля формы средней линии дефекта сплошности поверхности объекта (например, трещина или два близлежащих края поверхности объекта). В этом случае для получения симметричной относительно, центральной оси каждого из чувствительных элементов вихретокового преобразователя зависимости амплитуды сигналов от смещения средней линии дефекта и наличия на этой оси экстремальной точки максимума зависимости используют обычные чувствительные элементы (например, в виде возбуждающей и измерительной катушек, расположенных в рабочей плоскости соосно). Амплитуду сигналов чувствительньж элементов при расположении в контролируемом пространстве бездефектного обьекта запоминают, например, используя аналого-цифровой преобразователь и оперативное запоминающее устрой40 ство, и сравнивают с соответствующими значениями амплитуд сигналов этих же чувствительных элементов при расположении в контролируемом пространстве объекта с возможным дефектом. Далее остальные операции осуществляют аналогично.

Формула изобретения

Способ сканирующего вихретокового контроля, заключающийся в том, что в контролируемом пространстве располагают однотипные чувствительные элементы вихретокового преобразователя в плоскости отображения вдоль параллельных линий, измеряют и запоминают первоначальные значения выходных сигналов чувствительных элементов,помещают в контролируемое пространство объект, повторно измеряют значения выходных сигналов чувствительных элементов, плоскость отображения раэграничивают на зоны, имеющие размеры и координаты центров зон контроля соответствующих чувствительных элементов, выделяют зоны, соответствующие чувствительным элементам, у которых отличие первоначальных и повторнык значений выходных сигналов превышает заданную величину, и по наличию выделенных зон и их расположению определяют наличие неоднородности и ее форму, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля AopMbt неоднородностей, чувствительные элементы располагают с перекрытием для близлежащих соседних элементов, равным половине площади их зон контроля,для каждой пары выделенных зон определяют точку, лежащую на отрезке, соединяющем их центры, величину смещения которой от центра одной из зон, отнесенную к расстоянию между центрами выделенных зон, определяют как отношение значения выходного сигнала чувствительного элемента, соответствующего другой выделенной зоне,к сумме выходных сигналов чувствительных элементов,соответствующих обеим выделенным зонам, и по положению этих точек определяют форму неоднородности.

1493942

eau .

x(v) ЯМРМРМГ ял мемл

ФОР 2

Составитель B.Êðàïèâèí

Техред Л.Олийнык Корректор М.Васильева

Редактор И.Пяткина

Заказ 4103/42 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ 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