Вихретоковый способ контроля сварных соединений изделий из ферромагнитных материалов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано для дефектоскопии сварных соединений изделий из ферромагнитных материалов. Цель изобретения повышение надежности контроля. Это обеспечивается за счет отстройки от качества сварки и химического состава свариваемых деталей путем дополнительного воздействия высокочастотным электромагнитным полем, создаваемым электромагнитом 17, проникающим в тонкий слой верхней детали контролируемого изделия В момент достижения max магнитной проницаемостью производная выходного напряжения максимальна Она фиксируется экстрематором 13 и пбдается на один вход сумматора 15. О качестве сварного соединения судят по разности измеренных напряженное ей линейно возрастающего магнитного поля, при которых наступают максимумы производных 2 сп ф-лы. 2 ил

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 47661 72/28 (22) 11.1 289 (46) 151193 Бюл. Ма 41-42 . (71) Научно-технический кооператив "ИНТРО" (72) Смоляков АП.; Дерун EH. (73) Общество с ограниченной ответственности

"ИНТРО" (54) ВИХРЕТОКОВЫЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ

СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано для дефектоскопии сварных соединений изделий из ферромагнитных материалов. Цель изобретения (в) RU (и) 2003090 С1 (51) 5 С01Х27 90 повышение надежности контроля. Это обеспечивается эа счет отстройки от качества сварки и химического состава свариваемых деталей путем дополнительного воздействия высокочастотным электромагнитным полем, создаваемым электромагнитом 1?, проникающим в тонкий слой верхней детали .контролируемого иэделия. В момент достижения птах магнитной проницаемостью производная выходного напряжения максимальна Она фиксируется экстрематором 13 и подается на один вход сумматора 15. О качестве сварного соединения судят по разности измеренных напряженностей линейно возрастающего магнитного поля, при которых наступают максимумы производных 2 сп. ф-пы, 2 ил.

2003090

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано в судостроительной и машиностроительной отраслях промышленностях для дефектоскапии сварных соединений изделий из ферромагнитных материалов.

Известен вихретоковый способ контроля сварных соединений изделий и ферромагнитных материалов, заключающийся в там, что в зоне сварного соединения создают с помощью ВТП низкочастотное электромагнитное поле, возбуждающее вихревые токи в указанной зоне, и дополнительное линейно возрастающее магнитное поле, on- 15 ределяют производную вносимой в ВТП индуктивности по напряженности магнитного поля и судят о качестве сварного соединения па величине напряженности линейновозрастающего магнитного поля, при которой наступает максимум производной вносимой индуктивности по напряженности магнитного поля и по величине этого максимума, Известно устройство вихретокового 25 контроля сварных соединений изделий из ферромагнитных материалов, содержащее намагничивающую систему, низкочастотный генератор гармонического напряжения, ВТП, канал измерения фазы, 30 дифференцирующий блок и экстрематар, Недостатком известного способа и устройства его реализации является низкая надежность выявления качественных и дефектных сварных соединений. 35

Цель изобретения — повышение надежности контроля за счет отстройки ат качества сварки и химического состава свариваемых деталей.

Поставленная цель достигается тем, что 40 вихретоковый способ контроля GBBpHblx соединений изделий из ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что на зону сварного соединения воздействуют с помощью вихретакового преобразователя 45 низкочастотным полем и линейно возрастающим магнитным полем, регистрируют производную вносимой индуктивности преобразователем по напряженности магнитного поля, измеряют величину напря- .50 женности линейно возрастающего поля, соответствующую максимуму производной, по которой судят о качестве сварного соединения, отличается тем, чта дополнительно воздействуют высокочастотным электро- 55 магнитным полем, измеряют для этого поля производную вносимой индуктивности преобразователем по напряженности магнитного поля и напряженность линейно возрастающего поля, соответствующую максимуму этой производной, а о качестве сварного соединения судят по разности измеренных напряженностей линейно возрастающего магнитного поля.

Устройство вихретоковаго контроля сварных соединений изделий из ферромагнитных материалов, содержащее вихретоковый преобразователь, низкочастотный канал, включающий низкочастотный генератор гармонического напряжения и последовательно соединенные неуравновешенный мост переменного тока, канал измерения фазы, дифференцирующий блок и экстрематор, и последовательно соединенные электромагнит и генератор пилообразного тока, отличается тем, что оно снабжено высокочастотным каналом, включающим высокочастотный генератор гарма нического напряжения и последовательно соединенные неуравновешенный мост переменного тока, канал измерения фазы, дифференцирующий блок и экстрематор, линией задержки, входом подключенной к выходу экстрематара низкочастотного ка- . нала первым электронным коммутатором, сигнальными входами подключенным соот-. ветственно к выходам низкочастотного и высокочастотного генераторов гармонического напряжения, а выходами — соответственно к мостам переменного тока, вторым электронным коммутатором, сигнальным входом подключенным к вихретоковому преобразователю, а выходами— соответственно к вторым входам мостов переменного тока, и сумматором, соединенным входами соответственно с выходами экстрематара высокочастотного канала и линии задержки, выходы генератора пилообразного тока соединены соответственно с управляющими входами электронных коммутаторов. выходы которых соединены соответственно с вторыми входами каналов измерения фазы, На фиг,1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — формы импульса пилообразного тока и производной вносимой в ВТП индуктивности Ro напряженности линейно возрастающего магнитного поля.

Устройство состоит из низкочастотного и высокочастотного измерительных каналов, генераторов 1 и 2, электронного коммутатора 3, мостов 4 и 5, вихретокового преобразователя, двух каналов 8 измерения фазы, дифференцирующих блоков 10 и 11, экстрематорав 12 и 13, линии 14 задержки, сумматора 15, генератора 16 пилообразного тока и электромагнита 17.

Принцип действия способа и устройства его реализации состоит в следующем.

2003090

Вихретоковый преобразователь 6 вместе с электромагнитом 17 устанавливается на сварное соединение. Генератор 16 пилообразного тока начинает генерировать пилообразные импульсы тока. В начальный момент первого импульса электронный коммутатор 3 подключает генератор 1 к мосту 4 и отключает генератор 2 от моста 5, а электронный коммутатор 7 включает вихретоковый преобразователь 6 в одно из плеч моста

4. 8 результате этого начинает работать низкочастотный канал. Частота генератора

1 выбирается из условия проникновения электромагнитного поля преобразователя 6 до центра литой зоны сварного соединения.

Вследствие этого появляется возможность получить информацию об изменении магнитной проницаемости в сварном соединении. Пилообразный импульс тока генератора 16 в течение своего линейно возрастающего участка с помощью электромагнита 17 намагничивает участок изделия, подлежащий контролю, В течение части импульса с затухающей синусоидой участок иэделия размагничивается и. следовательно, оказывается подготовленным для следук)щего цикла измерений.

Длительность линейно возрастающей части пилообразного импульса выбирают много больше периодов синусоидальных напряжений генератора 1 и 2. Это позволяет исключить влияние переходных процессов на результаты измерений, которые обусловлены коммутацией напряжений генераторов 1 и 2 в процессе измерений, Во время намагничивания контролируемого участка изделия изменяется магнитная проницаемость этого участка. В некоторый момент времени действия пилообразного тока магнитная проницаемость контролируемого участка изделия достигает максимального значения. В этот момент производная выходного напряжения канала измерения фазы максимальна. Она фиксируется экстрематором 12 и подается с задержкой на

Формула изобретения

1. Вихретоковый способ контроля сварных соединений изделий из ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что на зону сварного соединения воздействуют вихретоковым преобразователем низкочастотным полем и линейно возрастающим магнитным полем, регистрируют производную вносимой индуктивности преобразователем по напряженности магнитного поля, измеряют величину напряженности линейно возрастающего поля. соответствующую время действия пилообразного импульса на один вход сумматора 15.

В момент времени, соответствующий началу действия второго импульса пилооб5 разного тока, электронный коммутатор 3 отключает генератор 1 от низкочастотного канала и подключает генератор 2 к высокочастотному каналу, а коммутатор 7 переключает преобразователь 6 в плечо моста 5. В

10 результате начинает работать высокочастотный канал. Частота генератора 2 выбрана с таким расчетом, что электромагнитное поле преобразователя 6 проникает в тонкий слой верхней свариваемой детали. Это по15 зволяет получить информацию об изменении магнитной проницаемости s этом тонком слое свариваемой детали, Высокочастотный канал работает аналогично низкочастотному каналу. Вследст20 вие этого экстрематор 13 фиксирует максимальное значение производной выходного напряжения канала измерения фазы, которая содержит информацию о .максимальном значении магнитной прони25 цаемости верхнего слоя свариваемой детали. Выходное напряжение экстрематора 13 поступает на другой вход сумматора 15.

Таким образом. на выходе сумматора образуется напряжение, равное разности

30 максимальных значений магнитных проницаемостей сварного соединения и тонкого слоя верхней свариваемой детали.

Таким образом, предлагаемый способ и устройство его реализации позволяют пол35 учить информацию о качестве сварного соединения независимо от химического состава свариваемых деталей, а также от изменения магнитной проницаемости по, поверхности свариваемых деталей и от пар40 тии поставок. (56) Авторское свидетельство СССР

N945773,,кл. 6 01 N 27/90, 1980, Авторское свидетельство СССР

45 М 947740, кл. 6 01 N 27/90, 1980. максимуму производной, по которой судят о качестве сварного соединения, отличающийся тем, что, с целью повышения надеж50 ности контроля, дополнительно воздействуют высокочастотным электромагнитным полем, измеряют для этого поля производную вносимой индуктивности преобразователем по напряженности маг55 нитного поля и напряженность линейно возрастающего поля, соответствующую максимуму этой производной. а о качестве сварного соединения судят по разности измеренных напряженностей линейно возрастающего магнитного поля.

2003090 7 гат

Составитель Л,Крюкова

Техред М.Моргентал Корректор Н.Милюкова

Редактор Т.Горячева

Заказ 3231

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

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

2, Устройство для вихретокового контроля сварных соединений изделий иэ ферромагнитных материалов, содержащее вихретоковый преобразователь, низкочастотный канал, включающий низкочастот- 5 ный генератор гармонического напряжения и последовательно соединенные неуравновешенный мост переменного тока, канал измерения фазы, дифференцирующий блок и экстрематор, и последова- 10 тельно соединенные электромагнит и генератор пилообразного тока, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля, оно снабжено высокочастотным каналом, включающим высокочастотный генератор гармонического напряжения и последовательно соединенные неуравновешенный мост переменного тока, канал измерения фазы, 20 дифференцирующий блок и экстрематор, линией задержки, входом подключенной к выходу экстрематора низкочастотного канала, первым электронным коммутатором, сигнальными входами пцдключенным соответственно к выходам низкочастотного и высокочастотного генераторов гармонического напряжения, а выходами - соответственно к мостам переменного тока, вторым электронным коммутатором, сигнальным входом подключенным к вихретоковому преобразователю, а выходами - соответственно к вторым входам мостов переменного . тока, и сумматором, соединенным входами соответственно с выходами экстрематора высокочастотного канала и линии задержки, выходы генератора пилообразного тока соединены соответственно с управляющими входами электронных коммутаторов, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами каналов измерения фазы.