SU1298638A1 - Method of electromagnetic field scanning of articles in eddy-current checking - Google Patents

Method of electromagnetic field scanning of articles in eddy-current checking Download PDF

Info

Publication number
SU1298638A1
SU1298638A1 SU853983497A SU3983497A SU1298638A1 SU 1298638 A1 SU1298638 A1 SU 1298638A1 SU 853983497 A SU853983497 A SU 853983497A SU 3983497 A SU3983497 A SU 3983497A SU 1298638 A1 SU1298638 A1 SU 1298638A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
coils
electromagnetic field
currents
phase
Prior art date
Application number
SU853983497A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Федорович Лазарев
Виктор Иванович Михайков
Владимир Валентинович Зотов
Евгений Николаевич Зейн
Original Assignee
Всесоюзный заочный машиностроительный институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный заочный машиностроительный институт filed Critical Всесоюзный заочный машиностроительный институт
Priority to SU853983497A priority Critical patent/SU1298638A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1298638A1 publication Critical patent/SU1298638A1/en

Links

Abstract

) Изобретение может быть использовано при токовихревой дефектоскопии прот женных металлоизделий с применением сканирующих электромагнитных полей. Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол  за счет получени  высокостабильного результирующего возбуждающего электромагнитного пол  неизменной амплитуды, которое плавно с заданной или регулируемой скоростью перемещаетс  по всей контролируемой поверхности издели . Возбудитель пол  в виде системы прот женных катушек, сдвинутых в пространстве друг относительно друга на половину рассто ни  между прот женными сторонами катушек, питают токами, высокой частоты и осуществл ют балансную модул цию их токами низкой частоты , сдвинутыми друг относительно друга по фазе на 90°, чем исключают несущую частоту, а катушки питают только токами боковой частоты, модулирующие напр жени  которой сдвинуты по фазе на 90 . 2 ил. (Л с N5 СО 00 О5 СО ОО) The invention can be used with an eddy current inspection of extended metal products using scanning electromagnetic fields. The aim of the invention is to improve the accuracy of control by obtaining a highly stable resulting excitation electromagnetic field of constant amplitude that moves smoothly at a given or controlled speed across the entire surface of the product. The field pathogen in the form of a system of coils extended in space relative to each other half the distance between the coil sides of the coils is fed by high-frequency currents and balanced by low-frequency currents shifted by 90 & which excludes the carrier frequency, and the coils supply only the currents of the side frequency, the modulating voltage of which is out of phase by 90. 2 Il. (L with N5 CO 00 O5 CO OO

Description

11eleven

Изобретение относитс  к контро.пь- но-измерительной технике и может быть использовано дл  дефектоскопии путем сканировани  поверхности металлоиздели  электромагнитным полем, The invention relates to a counter measuring and measuring technique and can be used for flaw detection by scanning a metal surface of an electromagnetic field,

Цель изобретени  - повышение точности контрол  за счет создани  электромагнитного пол , наибольша  результирующа  напр женность которого плавно, с неизменной скоростью и амплитудой перемещаетс  в пространстве , благодар  чему все участки поверхности контролируютс , с посто нной чувствительностью.The purpose of the invention is to increase the accuracy of control by creating an electromagnetic field, the greatest resultant intensity of which smoothly, with constant speed and amplitude, moves in space, whereby all surface areas are controlled, with constant sensitivity.

На фиг, 1 изображена схема расположени  катушек возбуждающей электромагнитное поле системы и блок-схема устройства, реализующие способ контрол ; на фиг. 2 - графики изменени  векторного потенциала возбуждающей системы при различных значени х времени .Fig. 1 shows a diagram of the arrangement of the coils of the electromagnetic field-exciting system and a block diagram of the device that implements the control method; in fig. 2 - graphs of the change in the vector potential of the exciting system for different values of time.

Возбуждающа  система состоит из однотипных прот женных катушек, про- т женные кра  которых представл ют собой линейные проводники с током, расположенные параллельно друг другу и сдвинутые в плоскости их расположени  на половину (0,5 D) рассто ни  (D ) между их прот женными сторонами Возбуждающа  система катушек подключена к устройству питани , состо щему из генератора 1 высокой частоты, генератдра 2 низкой частоты, фазовраThe excitation system consists of single-type extended coils, the extended edges of which are linear conductors with current arranged parallel to each other and shifted in the plane of their arrangement by half (0.5 D) distances (D) between their extended The sides of the excitation system of the coils is connected to a power device consisting of a high frequency generator 1, a low frequency generator 2, a phase converter

щател  3 и двух балансных модул тоgate 3 and two balanced modules

ров 4„ Генератор 1 высокой частоты подключен к первым входам балансных модул5 торов 4, к вторым входам которых подключены последовательно соединенные генератор 2 низкой частоты и фазовращатель 3.Ditch 4 “The high-frequency generator 1 is connected to the first inputs of the balanced modulators 4, to the second inputs of which are connected in series the low-frequency generator 2 and the phase shifter 3.

Способ осуществл ют следующим об- разом.The method is carried out as follows.

Система прот женных катушек запираетс  током высокой частоты генератора 1 и током низкой частоты генератора 2. Причем токи низкой частоты , подаваемые на вторые входы балансных модул торов, сдвигаютс  по фазе фазовращателем 3 на 90 один относительно другого. Модул торы 4 обеспечивают балансную модул цию токов высокой частоты, питаемых систему катушек токами низкой частоты.The system of long coils is locked by the high frequency current of the generator 1 and the low frequency current of the generator 2. Moreover, the low frequency currents supplied to the second inputs of the balanced modulators are phase shifted by the phase shifter 3 by 90 each relative to the other. The modulators 4 provide balanced modulation of the high frequency currents supplied by the coil system by low frequency currents.

За счет сдвига фаз на 90 модулирующих токов низкой частоты несуща  частота исключаетс , а катушки питаютс  токами боковых частот, модулируDue to a phase shift of 90 modulating low frequency currents, the carrier frequency is eliminated, and the coils are fed by side frequency currents

382382

ющие напр жени  кгугорых сдвинуты по фазе на 90 .Voltages are shifted in phase by 90.

Известно, что в балансных модул торах выходное напр жение равно V th V , где V, и V, - напр жени  на его входах. Следовательно, с учетом того, что оба напр жени  синусоидальны и различаютс  частотой,плотность тока в каком-либо из прот женных проводников катушек можно выразить какIt is known that in balanced modulators, the output voltage is equal to V th V, where V and V are the voltages at its inputs. Consequently, given that both voltages are sinusoidal and differ in frequency, the current density in any of the long conductors of the coils can be expressed as

J 2MJ thfsin SJt ) sin (ж) tJ 2MJ thfsin SJt) sin (g) t

mm

где J - максимальна  амплитудаwhere J is the maximum amplitude

tTtT

плотности тока; М - глубина модул ции; Sb, UJ - круговые частоты соответственно низкочастотных и высокочастотных колебаний; t - врем ,current density; M is the modulation depth; Sb, UJ - circular frequencies, respectively, of low-frequency and high-frequency oscillations; t is the time

Обозначим через х рассто ние по оси распределени  прот женных сторон катушек относительно нулевой точки в центре возбуждающей системы. Так как катушки возбуждающей системы, сдвинутые между собой на D/2, питаютс  от разньпс балансных модул торов, то в каждом из прот женных проводников этих катушек фаза низкочастотной составл ющей плотности тока отличаетс  на Ti/2, T,e.s относительно центра, в зависимости от х, с учетом того, что рассто ние до каждого из проводников X nD/2, где п - номер проводника , эта фаза распределена в 31 23ixLet x be the distance along the axis of distribution of the long sides of the coils relative to the zero point in the center of the exciting system. Since the coils of the excitation system, which are shifted to each other by D / 2, are fed from different balanced modulators, in each of the long conductors of these coils the phase of the low-frequency component of the current density differs by Ti / 2, T, es relative to the center, depending on from x, taking into account the fact that the distance to each of the conductors X nD / 2, where n is the conductor number, this phase is distributed in 31 23ix

проводниках как --- п conductors like --- n

2D2D

.Рас.Ras

ределение плотности тока в проводниках можно тогда записать К-акThe determination of the current density in the conductors can then be written K-ak

th sin (at - I n)l sinuJt, a так как функци  th оказывает свое воздействие на равномерность низкочастотной составл ющей, то входы балансных модул торов необходимо подключать так, чтобы эта функци  бралась от высокочастотной составл ющей,Тогда в окончательном виде th sin (at - I n) l sinuJt, a since the th function has an effect on the uniformity of the low-frequency component, the inputs of balanced modulators must be connected so that this function is taken from the high-frequency component. Then in the final form

5050

J 2MJ sin(t - -%- n) th(sinujt). f 2J 2MJ sin (t - -% - n) th (sinujt). f 2

Известно, что напр женность электромагнитного по;г  можно рассматривать через векторный потенциал А. При допущении о том, что непрот женные кра  катушек удси1ены от объекта на расето )1ие, при котором их али нием можно пренебречь дл  прот женной стороны катушки, вьфажение А аналогично известному выражению дл  линейного проводника с током:It is known that the intensity of the electromagnetic field; d can be considered through the vector potential A. Assuming that the unprotected edges of the coils are extended from the object by a distance, at which they can be neglected for the long side of the coil, the voltage A is similar known expression for a linear conductor with current:

А - -2 41ГA - -2 41G

J,. ,J. ,

где .f o- магнитна  посто нна ; г рассто ние до проводника от точки наблюдени  в цилиндрической системе координат .where .f o is the magnetic constant; r is the distance to the conductor from the observation point in the cylindrical coordinate system.

С учетом принципа суперпозиции, А дл  всех прот женных проводников возбуждающей системы можно найти как сумму векторных потенциалов каждого из них. Тогда, введ  декартову систему координат, произвед  нормиl oTaking into account the principle of superposition, A for all the extensive conductors of the exciting system can be found as the sum of the vector potentials of each of them. Then, introducing the Cartesian coordinate system, produced by the norm o

ровку к и введ  относительныеroving to and entering relative

43Т43T

2x

г параметры х --- ;r parameters x ---;

Z --- , где Z - проекци Z --- where Z is the projection

на ось.on the axis.

2525

ортогональную плоскости распределени  проводников возбуждающей системы , получают выражение дл  векторного потенциала этой системыorthogonal to the distribution plane of the conductors of the exciting system, an expression is obtained for the vector potential of this system

Эт А 5II.2MJ - sin( n ) th(sinu3t зо At A 5II.2MJ - sin (n) th (sinu3t

N-hN-h

fnfn

(Oj.)J + (x +(0,5 -  (Oj.) J + (x + (0.5 -

Рассчитанные no этой формуле зна- 35 чени  дл  векторного потенциала приThe values calculated for this formula for the vector potential at

8638-18638-1

7. 1,5; - П /2; :, i п oU - 1 Е различных точках по оси распределени  прот женных проводников возбуждающей ., системы, дл  различных значений времени приведены в виде графиков (фиг.2), где кружочками обозначены места расположени  проводников. Из графиков видно, что с изменением времени максимальное значение А равномерно , с посто нным шагом, перемещаетс  по оси X. Шаг, а следовательно , и скорость сканировани  V 2 /2jr задаютс  частотой   низкочастотных колебаний.7. 1.5; - P / 2; :, i п oU - 1 Е various points along the distribution axis of the extensive conductors of the exciting system, for different times, are shown in the form of graphs (Fig. 2), where the circles indicate the locations of the conductors. It can be seen from the graphs that with time variation, the maximum value A evenly, with constant step, moves along the X axis. The step, and hence the scanning speed V 2 / 2jr, is determined by the frequency of low-frequency oscillations.

10ten

J5J5

Ф о р мула изобретени F o r mula inventions

Способ сканировани  изделий электромагнитным полем при вихретоковом контроле, заключающийс  в возбуждении электромагнитного пол  системой прот женных катушек, сдвинутых в пространстве друг относительно друга на половину рассто ни  между их про- т женными сторонами, путем пропускани  токов высокой частоты, промодули- рованных с ;винутыми по фазе токами низкой частоты, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности контрол , осуществл ют балансную модул цию токов высокой частоты токами низкой частоты, сдвинутыми по фазе на 90, исключа  несущую частоту , а катушки питают токами боковых частот, модулирую1цие напр жени  которых сдвинуты по фазе на 90.A method of scanning products with an electromagnetic field under eddy current control, which consists in exciting an electromagnetic field with a system of extended coils that are half-spaced relative to each other in half the distance between their extended sides by passing high-frequency currents modulated by phase low-frequency currents, characterized by the fact that, in order to increase the accuracy of control, they carry out a balanced modulation of high-frequency currents by low-frequency currents shifted in phase by 90, The carrier frequency is switched on, and the coils are fed by side-frequency currents whose modulation voltage is out of phase by 90.

иг.1ig.1

Vuz.lVuz.l

Claims (1)

Ф о р мула изобретенияClaim Способ сканирования изделий электромагнитным полем при вихретоковом контроле, заключающийся в возбуждении электромагнитного поля системой протяженных катушек, сдвинутых в пространстве друг относительно друга на половину расстояния между их про-. тяженными сторонами, путем пропускания токов высокой частоты, промодулированных сдвинутыми по фазе токами низкой частоты, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности контроля, осуществляют балансную модуляцию токов высокой частоты токами низкой частоты, сдвинутыми по фазе на 90°, исключая несущую частоту, а катушки питают токами боковых частот, модулирующие напряжения которых сдвинуты по фазе на 90 .A method of scanning products by an electromagnetic field during eddy current control, which consists in exciting an electromagnetic field by a system of long coils, shifted in space relative to each other by half the distance between their pro. heavy sides, by transmitting high-frequency currents modulated by phase-shifted low-frequency currents, characterized in that, in order to improve the control accuracy, balance the modulation of high-frequency currents by low-frequency currents 90 ° phase-shifted, excluding the carrier frequency, and the coils supply currents of side frequencies, the modulating voltages of which are phase shifted by 90. Фиг. 1FIG. 1 12986331298633
SU853983497A 1985-11-28 1985-11-28 Method of electromagnetic field scanning of articles in eddy-current checking SU1298638A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853983497A SU1298638A1 (en) 1985-11-28 1985-11-28 Method of electromagnetic field scanning of articles in eddy-current checking

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853983497A SU1298638A1 (en) 1985-11-28 1985-11-28 Method of electromagnetic field scanning of articles in eddy-current checking

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1298638A1 true SU1298638A1 (en) 1987-03-23

Family

ID=21207691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853983497A SU1298638A1 (en) 1985-11-28 1985-11-28 Method of electromagnetic field scanning of articles in eddy-current checking

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1298638A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Корнеев Б.В., Алексеев А.П. Неразрушающий контроль качества материалов и изделий с использованием многоэлементных вихретоковых устройств МВТУ. - Дефектоскопи , 1982, № 10.2. Авторское свидетельство СССР № 371502, кл. G01 N 27/30, 1973. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5132608A (en) Current measuring method and apparatus therefor
US4303883A (en) Apparatus for detecting the center of a welded seam in accordance with fundamental harmonic component suppression
SU1298638A1 (en) Method of electromagnetic field scanning of articles in eddy-current checking
RU2216028C2 (en) Metal detector
RU1817243C (en) Antenna position-to-phase converter
US4432647A (en) Device for measuring rotation rates
SU905620A1 (en) Dielectric coating thickness gauge
SU881628A1 (en) Electrostatic field pickup
JPS625652Y2 (en)
WO2000013045A1 (en) A method and a device for carrying out measurements based upon magnetism
SU781689A1 (en) Ferroprobe defectoscope
SU879286A2 (en) Device for touch-free measuring of electroconductive surface tilt angle
RU7524U1 (en) DEVICE FOR ELECTROMAGNETIC MODELING OF THE BODY FLOW
SU1350477A2 (en) Applied electromagnetic converter for measuring thickness of non-conducting coatings
SU868541A1 (en) Ferroprobe flaw detector
SU1270116A1 (en) Method of eddy current check
SU1283642A1 (en) Electromagnetic structure inspection instrument
SU1113757A1 (en) Method of measuring strength of low-frequency magnetic field
SU920508A1 (en) Signal simulator for electromagnetic flaw detector checking and calibration
SU1037158A1 (en) Device for measuring electrical conductivity of non-magnetic sheet under insulation coat
SU868561A1 (en) Method of flaw detection of ferromagnetic articles
SU811160A1 (en) Survey apparatus
SU1627968A1 (en) Method for measuring depth of hardened surface layer of ferromagnetic article
RU2124210C1 (en) Linear speed measuring method
SU1599757A1 (en) Method and apparatus for non-destructive inspection by means of higher harmonics