RU2566416C1 - Device for eddy-current magnetic examination of ferromagnetic objects - Google Patents
Device for eddy-current magnetic examination of ferromagnetic objects Download PDFInfo
- Publication number
- RU2566416C1 RU2566416C1 RU2014126621/28A RU2014126621A RU2566416C1 RU 2566416 C1 RU2566416 C1 RU 2566416C1 RU 2014126621/28 A RU2014126621/28 A RU 2014126621/28A RU 2014126621 A RU2014126621 A RU 2014126621A RU 2566416 C1 RU2566416 C1 RU 2566416C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frame
- magnetic field
- eddy
- subframe
- magnetic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии объектов из электропроводящих ферромагнитных материалов.The invention relates to non-destructive testing and can be used for inspection of objects from electrically conductive ferromagnetic materials.
Известно устройство [1] для дефектоскопии ферромагнитных объектов, содержащее систему намагничивания, образованную П-образным магнитопроводом с постоянными магнитами, вихретокового преобразователя, возбуждающая обмотка которого подключена к генератору гармонического напряжения, а измерительная и компенсационная обмотки - к электронному блоку обработки и отображения информации. Изменение уровня напряженности магнитного поля в образце осуществляется путем изменения зазора z между системой намагничивания и контролируемым объектом. Для изменения зазора z могут быть использованы упорные регулировочные винты, связанные с опорными роликами, обеспечивающими возможность сканирования.A device [1] for defectoscopy of ferromagnetic objects, containing a magnetization system formed by a U-shaped magnetic circuit with permanent magnets, a eddy current transducer, the exciting coil of which is connected to a harmonic voltage generator, and measuring and compensation windings to an electronic unit for processing and displaying information, is known. The change in the level of magnetic field in the sample is carried out by changing the gap z between the magnetization system and the controlled object. To change the clearance z, thrust adjusting screws associated with support rollers can be used to enable scanning.
За счет изменения зазора z в известном устройстве обеспечивается напряженность постоянного намагничивающего магнитного поля, оптимальная для выявления подповерхностных дефектов, залегающих на соответствующей глубине.By changing the gap z in the known device provides the strength of a constant magnetizing magnetic field, optimal for detecting subsurface defects occurring at an appropriate depth.
Недостаток известного устройства заключается в невозможности выявления дефектов с потенциально достижимой чувствительностью при вариации глубины их залегания.A disadvantage of the known device is the inability to detect defects with a potentially achievable sensitivity when varying the depth of their occurrence.
Наиболее близко к предложенному по технической сущности принятое за прототип устройство [2], содержащее намагничивающую систему, состоящую из П-образного магнитопровода, постоянного магнита и узла регулирования магнитного потока, линейку вихретоковых преобразователей и магниточувствительный элемент, расположенные в межполюсном пространстве. Узел регулирования магнитного потока состоит из стержневого магнита, размещенного в зазоре между частями верхней перемычки П-образного магнитопровода. Торцы сопрягаемых частей верхней перемычки магнитопровода имеют цилиндрическую форму, а стрежневой магнит выполнен с возможностью вращения, за счет чего изменяется величина магнитного потока, поступающего от постоянного магнита в магнитопровод. Напряженность намагничивающего постоянного магнитного поля в зоне электромагнитного взаимодействия вихретоковых преобразователей с контролируемым участком устанавливается перед контролем и контролируется в процессе сканирования по сигналу магниточувствительного элемента. При отклонении заданной величины напряженности постоянного магнитного поля она корректируется путем вращения стержневого постоянного магнита. За счет применения линейки вихретоковых преобразователей обеспечивается большая производительность контроля, для чего сканирование выполняется в направлении, перпендикулярном ориентации линейки.Closest to the proposed technical essence, the device adopted for the prototype [2], containing a magnetizing system consisting of a U-shaped magnetic circuit, a permanent magnet and a magnetic flux control unit, a line of eddy current transducers and a magnetically sensitive element located in the interpolar space. The magnetic flux control unit consists of a bar magnet located in the gap between the parts of the upper bridge of the U-shaped magnetic circuit. The ends of the mating parts of the upper bridge of the magnetic circuit are cylindrical, and the rod magnet is rotatable, thereby changing the magnitude of the magnetic flux coming from the permanent magnet to the magnetic circuit. The intensity of the magnetizing constant magnetic field in the zone of electromagnetic interaction of eddy current transducers with the monitored area is set before monitoring and is monitored during scanning by the signal of the magnetically sensitive element. When the set value of the constant magnetic field is deviated, it is corrected by rotation of the bar permanent magnet. Through the use of a line of eddy current transducers, greater control performance is ensured, for which scanning is performed in a direction perpendicular to the orientation of the line.
Однако и в данном устройстве потенциально достижимая чувствительность к дефектам при вариации глубины их залегания не обеспечивается, так как в зонах электромагнитного взаимодействия всех вихретоковых преобразователей устанавливается одинаковая величина намагничивающего постоянного магнитного поля. При этом, как известно [3], возможна потеря чувствительности даже к довольно грубым дефектам.However, in this device, the potentially achievable sensitivity to defects when varying the depth of their occurrence is not provided, since in the zones of electromagnetic interaction of all eddy current transducers the same magnitude of the magnetizing constant magnetic field is established. In this case, as is known [3], a loss of sensitivity to even rather gross defects is possible.
Цель изобретения - обеспечение оптимальной чувствительности и информативности контроля.The purpose of the invention is the provision of optimal sensitivity and information control.
Поставленная цель в устройстве для вихретоко-магнитной дефектоскопии ферромагнитных объектов, содержащем магнитную систему, выполненную с возможностью регулировки напряженности намагничивающего постоянного магнитного поля в зоне контроля и состоящую из П-образного магнитопровода, источника постоянного магнитного поля и узла регулировки напряженности намагничивающего магнитного поля, линейку вихретоковых преобразователей, размещенную в межполюсном пространстве магнитопровода, коммутатор и электронный блок, соединенный через коммутатор с вихретоковыми преобразователями, достигается благодаря тому, что узел регулировки напряженности намагничивающего постоянного магнитного поля выполнен в виде рамы и подрамника, соединенных с возможностью поворота относительно оси вращения, направленной вдоль одной из сторон рамы, а также фиксатора подрамника относительно рамы с заданным углом между их плоскостями и закрепленных на раме опорных элементов, предназначенных для перемещения по поверхности контролируемого объекта, П-образный магнитопровод установлен своими торцами на подрамник так, что ось вращения рамы относительно подрамника направлена от одного торца магнитопровода к другому, а линейка вихретоковых преобразователей размещена перпендикулярно к оси вращения и симметрично между полюсами магнитной системы.The goal is a device for eddy-magnetic magnetic flaw detection of ferromagnetic objects, containing a magnetic system configured to adjust the strength of the magnetizing constant magnetic field in the control zone and consisting of a U-shaped magnetic circuit, a source of constant magnetic field and a node for adjusting the strength of the magnetizing magnetic field, a line of eddy current converters located in the interpolar space of the magnetic circuit, a switch and an electronic unit connected via a mutator with eddy-current transducers is achieved due to the fact that the magnetizing constant magnetic field intensity adjustment unit is made in the form of a frame and a subframe connected with the possibility of rotation relative to the axis of rotation directed along one side of the frame, as well as a subframe retainer relative to the frame with a given angle between them by planes and supporting elements fixed on the frame, designed to move along the surface of the controlled object, the U-shaped magnetic circuit is mounted with its own torus by means of a subframe so that the axis of rotation of the frame relative to the subframe is directed from one end of the magnetic circuit to the other, and the line of eddy current transducers is placed perpendicular to the axis of rotation and symmetrically between the poles of the magnetic system.
Конструкция и принцип действия заявляемого устройства поясняются на фиг. 1-4.The design and operation of the inventive device are illustrated in FIG. 1-4.
На фиг. 1-2 показано устройство с магнитопроводом, размещенным над образцом с дефектом. На фиг. 1 показан вид с боковой стороны П-образного магнитопровода, а на фиг. 2 - в аксонометрии. На фиг. 3 показана конструкция узла регулировки напряженности намагничивающего магнитного поля. На фиг. 4 представлены зависимости амплитуды нормированного по начальному напряжению на выходе вихретокового преобразователя напряжения
Устройство для выявления подповерхностных дефектов в ферромагнитных объектах состоит из магнитной системы 1, включающей П-образный магнитопровод 2 и полюсные магниты 3 и 4, линейки 5 вихретоковых преобразователей 6.1-6.5, коммутатора 7 и электронного блока 8, подключенного через коммутатор 7 к вихретоковым преобразователям 6.1-6.5. Устройство содержит также узел регулировки напряженности намагничивающего магнитного поля, состоящий из рамы 9 и подрамника 10, соединенных вдоль оси вращения стержнем 11, фиксатора 12 подрамника 10 относительно рамы 9 с заданным углом между их плоскостями. Рама 9 снабжена опорными элементами, выполненными в виде колес 13.1-13.4, позволяющих перемещать устройство по поверхности контролируемого объекта 14 в направлении, перпендикулярном стержню 11, с постоянным зазором между поверхностью контролируемого объекта 14 и вихретоковыми преобразователями 6.1-6.5. Линейка 5 состоит из нескольких, например 5-ти, вихретоковых преобразователей 6.1-6.5 и закреплена на раме 9 параллельно ее плоскости, симметрично между полюсами магнитопровода 2 перпендикулярно стержню 11. Ориентация линейки 5 вихретоковых преобразователей совпадает с направлением сканирования поверхности контролируемого объекта 14.A device for detecting subsurface defects in ferromagnetic objects consists of a
Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.
Предварительно подрамник 5 отклоняется относительно рамы 6 на заданный угол α и сохраняется в этом положении фиксатором 12. Угол α определяет изменение напряженности Н постоянного магнитного поля вдоль линейки 5 вихретоковых преобразователей 6.1-6.2. Из фиг. 4 следует, что по мере изменения развивающихся с тыльной стороны объекта 14 глубины h дефектов и связанной с ней глубины δ их залегания изменяется и оптимальная напряженность Н намагничивающего магнитного поля. За счет изменения угла α устанавливается диапазон изменения Н между крайними вихретоковыми преобразователями 6.1 и 6.5 линейки 5. Конкретная величина угла α выбирается в соответствии с параметрами контролируемого объекта 14, в частности с его толщиной, магнитными свойствами и наиболее вероятным диапазоном изменения параметров выявляемых дефектов 15.Preliminarily, the
Устройство устанавливается на поверхность сканирования контролируемого объекта 14 из проводящего ферромагнитного материала с возможными дефектами 15 с заранее неизвестной глубиной h и глубиной залегания δ. Магнитная система 1 создает в контролируемом объекте 14 в зоне действия вихретоковых преобразователей 6.1-6.5 постоянное магнитное поле, направленное перпендикулярно направлению сканирования и обладающее градиентом в этом направлении, задаваемым углом α между плоскостями рамы 9 и подрамника 10. В электронном блоке 8 формируется гармонический ток заданной частоты f, питающий вихретоковые преобразователи 6.1-6.5. Частота f выбирается исходя из глубины проникновения магнитного поля в тонкий поверхностный слой объекта контроля. При этом считываются ″магнитные пятна″, возникающие за счет перераспределения постоянного магнитного потока под воздействием дефекта 15. Для получения контраста магнитных свойств пятна над дефектом и остального металла необходимо согласовать глубину залегания дефекта и напряженность намагничивающего поля, что объясняет ход кривых на фиг. 4. При малой величине Н изменение магнитных свойств в пятне слабы, а при избыточной - контраст уменьшается за счет изменения магнитных свойств металла не только над дефектом, но и в соседней области. Коммутатор 7 поочередно подключает вихретоковые преобразователи 6.1-6.5 к электронному блоку 8. В процессе сканирования электромагнитное взаимодействие вихретоковых преобразователей 6.1-6.5 с возможными дефектами происходит при различных монотонно изменяющихся уровнях напряженности Н постоянного магнитного поля. Это обеспечивает взаимодействие одного из вихретоковых преобразователей 6.1-6.5 с дефектом 15 при величине Н, близкой к оптимальной. Регистрируя нормированные по начальному напряжению Uo сигналы Uвт от вихретоковых преобразователей 6.1-6.5, по совокупности полученных значений
Заявляемое устройство, по сравнению с известными, обеспечивает большую чувствительность и информативность контроля. Большая чувствительность достигается благодаря тому, что вихретоковый сигнал считывается при различных, монотонно изменяющихся значениях напряженности намагничивающего постоянного магнитного поля. Большая информативность достигается благодаря тому, что в процессе сканирования получают совокупность значений
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №2442151 Способ выявления подповерхностных дефектов в ферромагнитных объектах G01N 27/90. Опубл. 10.02.2012 г., приоритет от 10.02.2010 г.1. RF patent No. 2442151 A method for detecting subsurface defects in ferromagnetic objects G01N 27/90. Publ. 02/10/2012, priority 02/10/2010
2. Патент Великобритании GB 2475315-А. Apparatus and method for inspection of components made of electrically conductive material by partial saturation eddy current testing. G01N 27/90, G01B 7/06 и др. Приоритет от 16.11.2009 г. (прототип).2. British patent GB 2475315-A. Apparatus and method for inspection of components made of electrically conductive material by partial saturation eddy current testing. G01N 27/90, G01B 7/06 and others. Priority from 11/16/2009 (prototype).
3. Патент РФ на изобретение №2493561 Вихретоково-магнитный способ дефектоскопии ферромагнитных объектов G01N 27/90// - Опубл. 20.09.2013 г., приоритет от 04.05.2012.3. RF patent for the invention No. 2493561 Eddy-current-magnetic method of defectoscopy of ferromagnetic objects G01N 27/90 // - Publ. 09/20/2013, priority from 05/04/2012.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014126621/28A RU2566416C1 (en) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | Device for eddy-current magnetic examination of ferromagnetic objects |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014126621/28A RU2566416C1 (en) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | Device for eddy-current magnetic examination of ferromagnetic objects |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2566416C1 true RU2566416C1 (en) | 2015-10-27 |
Family
ID=54362233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014126621/28A RU2566416C1 (en) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | Device for eddy-current magnetic examination of ferromagnetic objects |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2566416C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107607626A (en) * | 2017-09-13 | 2018-01-19 | 中国石油天然气集团公司管材研究所 | Electromagnet ultrasonic changer and the equipment with electromagnet ultrasonic changer automatic detection steel plate |
EP3438657A1 (en) * | 2017-08-02 | 2019-02-06 | Eddyfi NDT Inc. | Device for pulsed eddy current testing of ferromagnetic structures covered with ferromagnetic protective jacket |
RU2736143C1 (en) * | 2020-03-24 | 2020-11-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Строительная компания "ОХА" | Device for magnetometric diagnostics of ground pipelines and tanks without removal of insulating coating |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2475315A (en) * | 2009-11-16 | 2011-05-18 | Innospection Group Ltd | Apparatus and method for inspection of components made of electrically conductive material by partial saturation eddy current testing |
RU2442151C2 (en) * | 2010-03-01 | 2012-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет приборостроения и информатики" | Method for subsurface flaw detection in ferromagnetic objects |
RU2493561C1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет приборостроения и информатики" | Eddy current magnetic method of failure detection of ferrous objects |
-
2014
- 2014-07-01 RU RU2014126621/28A patent/RU2566416C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2475315A (en) * | 2009-11-16 | 2011-05-18 | Innospection Group Ltd | Apparatus and method for inspection of components made of electrically conductive material by partial saturation eddy current testing |
RU2442151C2 (en) * | 2010-03-01 | 2012-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет приборостроения и информатики" | Method for subsurface flaw detection in ferromagnetic objects |
RU2493561C1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет приборостроения и информатики" | Eddy current magnetic method of failure detection of ferrous objects |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3438657A1 (en) * | 2017-08-02 | 2019-02-06 | Eddyfi NDT Inc. | Device for pulsed eddy current testing of ferromagnetic structures covered with ferromagnetic protective jacket |
CN107607626A (en) * | 2017-09-13 | 2018-01-19 | 中国石油天然气集团公司管材研究所 | Electromagnet ultrasonic changer and the equipment with electromagnet ultrasonic changer automatic detection steel plate |
RU2736143C1 (en) * | 2020-03-24 | 2020-11-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Строительная компания "ОХА" | Device for magnetometric diagnostics of ground pipelines and tanks without removal of insulating coating |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9146214B2 (en) | Leakage magnetic flux flaw inspection method and device | |
JP4804006B2 (en) | Flaw detection probe and flaw detection apparatus | |
RU2610931C1 (en) | Method of eddy current testing of electrically conductive objects and device for its implementation | |
RU2566416C1 (en) | Device for eddy-current magnetic examination of ferromagnetic objects | |
JP2766929B2 (en) | Non-destructive inspection equipment | |
JP2008175638A (en) | Device and method for detecting defect of structural material | |
RU2584726C1 (en) | Method of measuring parameters of cracks in non-magnetic electroconductive objects | |
US3588683A (en) | Method and apparatus for nondestructive testing of ferromagnetic articles,to determine the location,orientation and depth of defects in such articles utilizing the barkhausen effect | |
JP6551885B2 (en) | Nondestructive inspection device and nondestructive inspection method | |
KR101999945B1 (en) | Apparatus For Measuring Stess of ferromagnetic substance | |
RU2493561C1 (en) | Eddy current magnetic method of failure detection of ferrous objects | |
JPH0335624B2 (en) | ||
JPH01316655A (en) | Eddy current test equipment | |
JP2004294341A (en) | Flaw detection method and flaw detection apparatus by pulsed remote field eddy current | |
Mukherjee et al. | Phase sensitive detection of extent of corrosion in steel reinforcing bars using eddy currents | |
JP2617605B2 (en) | Magnetic measuring device and diagnostic method for magnetic flaw detector | |
RU103926U1 (en) | ELECTROMAGNETIC CONVERTER TO DEFECTOSCOPE | |
JPH05203629A (en) | Electromagnetic flaw detection and device | |
KR102039927B1 (en) | Probe and fault edtection apparatus including the same | |
Nakamura et al. | Optimization of magnetic-field component detection for unsaturated AC magnetic-flux-leakage testing to detect cracks in steel | |
JP2007333630A (en) | Eddy current flaw detecting method and device | |
JP2005315732A (en) | Instrument for measuring displacement of ferromagnetic body | |
RU2651618C1 (en) | Method of eddy current control of extended electrical conductive objects and device for its implementation | |
RU2672978C1 (en) | Method for detecting defects in a long-dimensional ferromagnetic object | |
SU1137410A1 (en) | Method of touch-free measuring cylinder-shaped conductive non-magnetic specimen conductivity |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190702 |