Способ определения глубины проникновения электромагнитного поля в металл

 

Сеюз Советских

Сециаеястическнк

Рааиубеес

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АЕТОУСКОМУ Сви ЕТВЛЬСТВУ

<>868656 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 070180 (21) 2863585/18-21 с присоединением заявки М (51)М. Кл 3

6 01 и 33/02

Гвсуаврстэвкйня квмитют

СССР вв дмаи кзвбретеяий я еткрмтяй (23) Приоритет

Опубликовано 30,09.81, Бюллетень М 36

Дата опубликования описания 3009.81 (53) УДК 621. 317. 44 . (088.8) (72) Автор изобретения

В.Д. Ост апенко (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ПРОНИКНОВЕНИЯ

ЭЛЕКТРОМАГНИТЦОГО ПОЛЯ В МЕТАЛЛ

Изобретение относится к электромагнитным методам контроля и может быть использовано при контроле листов, покрытий, упрочненных слоев деталей .

Известен способ определения глубины проникновения электромагнитного поля в металл, основанный на теоретическом расчете измерений параметров излучателя в зависимости от толщины металлического листа, его электропроводности и магнитной проницае.мости, а также частоты электромагнитного поля (11 .

Однако точность определения данным спос бом относительно низка, так как.реальные излучатели, применяеьые при электромагнитном контроле, соз» дают существенно неоднородное электромагнитное поле, кроме того, конструктивно весьма отличаются от идеализированных схем, применяемых при расчете.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ определения глубины проникновения электромагнитного поля в металл, заключающийся в том, что излучателем создают исследуемое поле, в которое вводят экраны различной толщины и определяют глубину проникновения по толщине того экрана, при

5 котором прекращаются изменение параметров излучателя.

В этом способе для производства измерений глубины проникновения электромагнитного поля излучателя снимают

10 кривые зависимости комплексного сопротивления излучателя от толщины экранов из различных проводящих материалов с помощью специальных измерительных систем (например Т-образных 5 мостов) Г2) .

Однако точность определения указанным способом недостаточная, так как по мере увеличения толщины экрана и приближения ее величины к значе2О нию глубины проникновения электромагнит*ого поля величина приращения электрических параметров излучателя .уменьшается и становится сравнимой с влиянием мешающих факторов. Наибо25 лее ".существенными мешающими факто-. рами в укаэанном способе являются зазор и перекос излучателя по отно-, шению к экрану, различие в электромагнитных свойствах экранов различЗр ной толщины, а также различие элект86 8656 ромагнитных свойств материала подложки, на которую нанесен экран (в случае если экран выполнен в виде покрытия на проводящей основе). В связи с этим установить с высокой точностью, при какой толщине экрана электрические параметры излучателя

5 перестают изменяться, становитсяневозможным.

Цель изобретения — повышение точности определения глубины проникновения электромагнитного поля в металл . о указанная цель достигается тем, что изЛучателем создают электромагнитноее поле, последов ат ельно вводят в него экраны различной толщины,определяют параметры излучателя, а о глубине проникновения электромагнитного поля в металл судят по толщине того экрана, при котором прекращается изме.нение параметров излучателя, в среде, щ прилегаЮщей к ббратной стороне экрана, создают участок с отличными от среды электромагнитными свойствами, а излучатель перемещают возвратнопоступательно над поверхностью экрана с пересечением упомянутого участка.

На фиг. 1 представлена одна из возможных схем реализации способа, на фиг. 2 — диаграмма з аписи сигнала во времени для различных случаев проникновения электромагнитного поля в экран (а — при глубине проникновения электромагнитного поля значительно превышающей толщину экрана 3, б при глубине гроникновенин поля примерно равной толщине экрана, в — при глубине — меньше толщины экрана), На схеме показан металлический образец 1, участок 2 с отличными от образца 1 электромагнитными свойст- 40 вами (например трещина), экран 3, излучатель 4, измеритель 5..

Способ определения глубины проникновения электромагнитного поля в металл осуществляется следующим щ образом.

На поверхность экрана 3 вблизи от участка 2 устанавливают излучатель 4 и приводят его в возвратнопоступательное движение вдоль поверх- уо ности экрана 3 таким образом, чтобы при своем движении излучатель 4 пересекал участок экрана 3, под которым находится участок 2. Изменение электрических параметров излучателя 4, обусловленное воздействием экрана 3., участка 2 и мешаюших факторов, фикси-. руют измерителем 5. Полученный сигнал подвергают селективной обработке.

Наличие на диаграмме импульсов свидетельствует о том, что глубина проникновения электромагнитного поля излучателя 4 в металл экрана 3 превышает его толщину. При этом по амплитуде указанных импульсов можно судить о величине этого превышения.

При увеличении толщины экрана 3 наступит момент, когда периодический сигнал с выхода измерителя 5 уменьшится до нуля или какой угодно малой наперед заданной величины, что и определяет искомую глубину проникновения электромагнитного поля. Поскольку сигнал от мешающих факторов (помех) носит вероятностный, случайный характер и изменяется плавно, а от участка 2 с локальной неоднородностью — детерминированный характер, в виде комбинации импульсов, синхронно связанных с частотой возвратнопоступательного перемещения излучателя 4, это позволяет осуществить фильтрацию полезного сигнала на фоне помехи при отношении сигнал/шум значительно меньшем единицы. Соответственно повышается точность определения толщины экрана 3, при котором электрические параметры излучателя 4 перестают изменяться, а следовательно, и глубины проникновения электромагнитного поля в металл.

Формула изобретения

Способ определения глубины проникновения электромагнитного поля в металл, заключающийся в том, что излучателем создают электромагнитное поле, последовательно вводят в него экраны различной толщины, определяют параметры излучателя, а о глубине проникновения электромагнитного поля в металл судят по толщине того экрана, при котором прекращается изменение параметров излучателя, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности, в среде, прилегающей к обратной стороне экрана, создают участок с отличными от среды электромагнитными свойствами, а излучатель перемещают возвратно-поступательно над поверхностью экрана с пересечением упомянутого участка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дорофеев Л.А., Лихачев Р.И., Никитин A.È. Теория и промышленное применение метода вихревых токов, М., "Машиностроение", 1969, с. 17-22.

2. Авторское свидетельство СССР

9 121857, кл. G 01 R 33/02, 1961.

86 8656

Фиt..f

Составитель В. Новожилов

Техред И. Астолош Корректор Л. Бокшан

Редактор С. Юско

Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8319/66 филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4