SU1493942A1

SU1493942A1 - Способ сканирующего вихретокового контрол

Info

Publication number: SU1493942A1
Application number: SU874316162A
Authority: SU
Inventors: Виктор Иванович Михайков; Сергей Федорович Лазарев; Орест Семенович Семенов; Валерий Кириллович Рябцев; Анатолий Кондратьевич Легкобыт; Владимир Александрович Бакушев
Original assignee: Всесоюзный заочный машиностроительный институт; Научно-Исследовательский Институт Интроскопии
Priority date: 1987-10-16
Filing date: 1987-10-16
Publication date: 1989-07-15

Abstract

Изобретение относитс к методам неразрушающего контрол . Целью изобретени вл етс повышение точности контрол формы электропровод щих неоднородностей объектов без их перемещени относительно вихретокового преобразовател . В контролируемом пространстве располагают однотипные чувствительные элементы преобразовател так, чтобы их зоны контрол перекрывали друг друга на половину своей площади. При этом чувствительные элементы выбирают такими, чтобы зависимость их сигналов от смещени неоднородности была симметрична относительно центральной оси. Плоскость отображени разграничивают на зоны, пропорциональные зонам контрол чувствительных элементов. В зонах, у которых сигналы чувствительных элементов дл эталонного и контролируемого объектов не совпадают, выдел ют две точки, относительное смещение которых от центра зоны первого чувствительного элемента в сторону соседнего определ ют как отношение величины сигнала соседнего с ним элемента к сумме величин сигналов обоих элементов. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть использовано дл контрол пространственно- распределенных электроф1 зических и геометрических параметров электропровод щих объектов.

Целью изобретени вл етс повьш е- ние точности контрол формы электро- провод пр1х неод(Н)рол11остей за счет определени внутри зоны контрол каждого чувствительного элемента вихрето- кового преобразовател координат отдельных точек, принадлежащих этим не- однородност м.

На фиг.1 изображено расположение обмоток одного чувстБительного элемента вихретокопог о п)1еобразопател J а фиг. 2 - лннрйнл аппроксимаци зависимости амплитуды сигнала одной из измерительных обмоток от смещени кра поверхности объекта по одной из ортогональных осей дл двух соседних чувствительных элементов.

Способ сканирующего контрол реализуетс следующим образом.

Дифференциальный чувствительньй элемент состот из двух возбуждающих катушек 1 образующих в плоскости, ортогональной рабочей плоскости Х,У вихретокового преобразовател ,восьмерку с центром на оси Z, первой измерительной катушки 2, образующей в рабочей плоскости Х,У восьмерку с центром на оси Z, максимальна амплитуда сигнала которой достигаетс при ориентации кра поверхности объекта 3 вдоль оси У, а минимальна - вдоль оси X, и второй измерительной катушки 4, ортогональной рабочей плоскости Х,У и проход щей через ось Z, максимальна амплитуда сигнала которой достигаетс при ориентации кра поверхности объекта 3 вдоль оси X, а минимальна - вдоль оси У.

Зависимость амплитуды сигналов и измерительных обмоток чувствительного элемента от смещени X, У кра поверхности объекта 3 вдоль ортогональных осей X, У симметрична относительно оси Z этого чувствительного элемента и имеет на ней экстремальную точку максимума. В вихретоковом преобразователе чувствительные элементы располагают вдоль параллельных пр мых линий в ра бочей плоскости Х,У так, чтобы зоны контрол близлежащих соседних чувст- вительньк элементов перекрывали друг друга по ортогональным направлени м X и У на половину своей площади. Тог да зависимости амплитуды сигналов Вкх.о Ugm. дл близлежащих соседних чувствительных элементов,которые можно обозначить соответстенно как 0-й и 1-й от смещени кра поверхности объекта 3 вдоль оси X или У, будут разнесены на рассто ние и между ос ми Z этих чувствительных элементов, а после линейной их аппроксимации будут иметь вид, изображенный на фиг.2. При отсутствии кра объекта 3 в контролируемом прострлмстне амплитуда сигналов чувствительных элементов вихре

токового преобразовател равна нулю. Плоскость отображени , например, экран графического диспле , разграничивают на зоны, имеющие соответственно размеры и координаты центров, пропорциональные размерам и зон контрол и координатам осей Z чувствительных элементов. Край поверхности объекта 3 пересекает контролируемое пространство вихретокового преобразовател . При этом у чувствительных элементов, в зону контрол которых попадает этот край, амплитуда сигналов отличаетс от нул . В плоскости отображени фиксируют зоны , соответствующие только этим чувствительным элементам. В каждой зафиксированной дл отображени зоне выдел ют две точки, смещенные относительно ее центра соответственно по оси X и У. Определение смещени этих точек по каждой из осей X или У аналогичны, поэтому рассмотрим, например , случай смещени по оси X. В промежутке между ос ми Z близлежащих соседних чувствительных элементов зависимости амплитуд их сигналов можно представить

Vr tgc(.C-X-A + , Лмхи .

где X Х/Л d смещение кра поверхности объекта 3 по оси X, отнесенное к рассто нию 4 между ос ми Z близлежащих соседних чувствительных элементов;

угол наклона аппроксимирующей пр мой, завис щий от угла ц поворота кра поверхности объекта, от зазора cf между рабочей плоскостью Х,У и поверхностью объекта, от электрической проводимости. 4 объекта.

С учетом того что чувствительные элементы вихретокового преобразовател однотипны и дл рассматриваемой пары параметры if , (/ , d имеют одинаковые значени , в полученную систему уравнений входит одно и то

же d . Результатом решер и этой системы вл етс

рму

л а

и

6

3 о

бретени

и в(f

U7

у ------------ I

вых. 1 ъчг. т.е. в каждой отображаемой зоне смещение выделенных точек, отнесенное к рассто нию между центрами близлежащи соседних зон в плоскости отображени определ ют как отношение значени амплитуды сигнала соседнего по направлению X чувстивтельного элемента к сумме этой амплитуды и амплитуды сигнала чувствительного элемента, соответствующего отображаемой зоне. Другой пример реализации способа может быть рассмотрен дл контрол формы средней линии дефекта сплошности поверхности объекта (например, трещина или два близлежащих кра поверхности объекта). В этом случае дл получени симметричной относительно/ центральной оси каждого из чувствительных элементов вихретокового преобразовател зависимости амплитуды сигналов от смещени средней линии дефекта и наличи на этой оси экстремальной точки максимума зависимости используют обычные чувствительные элементы (например, в виде возбуждающей и измерительной катушек, расположенных в рабочей плоскости соосно), Амплитуду сигнало чувствительных элементов при расположении в контролируемом пространстве бездефектного объекта запоминают , например, использу аналого-цифровой преобразователь и оперативное запоминающее устройство , и сравнивают с соответствующими значени ми амплитуд сигналов этих же чувствительных элементов при расположении в контролируемом пространстве объекта с возможным дефектом . Далее остальные операции осуществл ют аналогично.

0

5

0

5

0

5

0

5

Способ сканирующего вихретокового контрол , заключающийс в том, что в контролируемом пространстве располагают однотипные чувствительные элементы вихретокового преобразовател в плоскости отображени вдоль параллельных линий, измер ют и запоминают первоначальные значени выходных сигналов чувствительных элементов,помещают в контролируемое пространство объект, повторно измер ют значени выходных сигналов чувствительных элементов , плоскость отображени разграничивают на зоны, имеющие размеры и координаты центров зон контрол со- ответствующих чувствительных элементов , выдел ют зоны,соответствующие чувствительным элементам, у которых отличие первоначальных и повторных значений выходных сигналов превьщ)а- ет заданную величину, и по наличию выделенных зон и их расположению определ ют наличие неоднородности и ее форму, отличающийс тем, что, с целью повышени точности контрол формы неоднородностей, чувствительные элементы располагают с перекрытием дл близлежащих соседних элементов, равным половине площади их зон контрол ,дл каждой пары выделенных зон определ ют точку, лежа- 1цую на отрезке, соедин ющем их центры , величину смещени которой от центра одной из зон, отнесенную к рассто нию между центрами выделенных зон, определ ют как отношение значени выходного сигнала чувствительного элемента, соответствующего другой вы- деленной зоне,к сумме выходных сигналов чувствительных элементов,соответствующих обеим выделенным зонам, и по положению этих точек определ ют форму неоднородности.

сЛ

Фиг. i

Увых.

0-й ч/уоств- yflfMPf fyy

Фи.2

2/Л/л /

f U itt/ScmS- jrf/ l ff/rr

Claims

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 разграничивают на зоны, имеющие размеры и координаты центров зон контроля со-» ответствующих чувствительных элементов, выделяют зоны,соответствующие чувствительным элементам, у которых отличие первоначальных и повторных 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 формы 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.

14939/,2 x(v)