SU1536289A1 - Device for measuring depth of surface in conducting materials - Google Patents
Device for measuring depth of surface in conducting materials Download PDFInfo
- Publication number
- SU1536289A1 SU1536289A1 SU884427916A SU4427916A SU1536289A1 SU 1536289 A1 SU1536289 A1 SU 1536289A1 SU 884427916 A SU884427916 A SU 884427916A SU 4427916 A SU4427916 A SU 4427916A SU 1536289 A1 SU1536289 A1 SU 1536289A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- electrode
- current
- measuring
- meter
- electrodes
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к кондуктометрическим устройствам дл измерени глубины поверхностных трещин в провод щих материалах и может быть использовано дл контрол углеграфитных и углепластиковых композитных материалов. Целью изобретени вл етс повышение чувствительности и достоверности измерений. Электродна система состоит из п ти электродов, четыре из которых размещены на общем подвижном основании и сгруппированы в виде градиентного зонда (один токовый и два измерительных электрода) с одним дополнительным измерительным электродом, расположенным на перпендикул рной к оси градиентного зонда линии, проход щей через первый токовый электрод. Удаление дополнительного электрода от первого токового электрода больше, чем база градиентного зонда. Второй токовый электрод выполнен конструктивно независимым и закрепл етс на исследуемом изделии. 3 ил.The invention relates to conductometric devices for measuring the depth of surface cracks in conductive materials and can be used to monitor carbon and carbon plastic composite materials. The aim of the invention is to increase the sensitivity and reliability of measurements. The electrode system consists of five electrodes, four of which are placed on a common movable base and are grouped as a gradient probe (one current and two measuring electrodes) with one additional measuring electrode located on a line perpendicular to the axis of the gradient probe current electrode. Removal of the additional electrode from the first current electrode is larger than the base of the gradient probe. The second current electrode is made structurally independent and is attached to the product under study. 3 il.
Description
Изобретение относитс к средствам электрического неразрушающего контрол провод щих материалов и изделий и может быть использовано дл контрол глубины поверхностных трещин в уг- леграфитовых и углепластиковых композитных материалах,The invention relates to means of electrical non-destructive testing of conductive materials and products and can be used to control the depth of surface cracks in carbon-graphite and carbon-plastic composite materials.
Целью изобретени вл етс повышение чувствительности и достоверности измерений.The aim of the invention is to increase the sensitivity and reliability of measurements.
На фиг. 1 приведена функциональна схема устройства дл измерени глубины поверхностных трещин; на фиг.-2 - горизонтальна проекци конструкцииFIG. 1 shows a functional diagram of a device for measuring the depth of surface cracks; FIG. 2 shows a horizontal projection of the structure.
устройства; на фиг о 3 - конструкци , вид сверху.devices; Fig. 3 shows a top view of the structure.
Устройство фиг, 1 содержит генератор стабильного тока, кондукто- метрический первичный преобразователь в виде общего основани 2 с электродами 3-6, независимый эпектрод 7, измеритель 8 и регистратор Ч. Измеритель 8 включает дифференциальный усилите-j ли 10 и 11, фильтр высокой частоты () 12, фазовый детектор 13,The device of FIG. 1 contains a stable current generator, a conductometric primary converter in the form of a common base 2 with electrodes 3-6, an independent electrode 7, a meter 8 and a recorder H. The meter 8 includes a differential gain-j or 10 and 11, a high-pass filter () 12, phase detector 13,
Токовые электроды 3 и 7 соединены с выходом генератора 1. Измерительные электроды 5 и 6 подсоединены слThe current electrodes 3 and 7 are connected to the output of the generator 1. The measuring electrodes 5 and 6 are connected to
оэ tooh to
0000
соwith
ственно к первому и второму входам измерител 8, первый вход которого подключен к дополнительному выходу генератора 1. Выход измерител соединен с регистратором 9, Электрод 7 выполнен конструктивно независимым и может крепитьс к любой точке контролируемой поверхности. Электроды 3-6 укреплены на общем основании 2 (фиг. 2) причем электроды 3 - токовый и 5, 6 измерительные образуют градиентный зонд с ба)ой r.j (фиг.З). Дополнительный измерительный электрод 4 расположен на линии 0 -0 , перпендикул рной оси градиентного зонда 0-0 и проход щей через первый токовый электрод 3, причем рассто ние до него г/ больше , чем база градиентного зонда г.,. Дополнительный измерительный электрод 4 подсоединен к четвертому входу измерител 8. Причем первые два входа измерител вл ютс входами дифАе- ренциального усилител 10, выход кото1 рого подсоединен к первому входу дифференциального усилител 11, второй вход которого ри-т етс четвертым входом измерител 8, Выход дифференциального усилител 11 через последовательно соединенные ФЗЧ 12 и фазовый детектор 13 соединен с выходом измерител 8. Вход опорного сигнала фазового детектора 13 вл етс третьим входом измерител 8.Directly to the first and second inputs of the meter 8, the first input of which is connected to the auxiliary output of the generator 1. The meter output is connected to the recorder 9, Electrode 7 is made structurally independent and can be attached to any point of the test surface. The electrodes 3-6 are fixed on a common base 2 (Fig. 2), with the electrodes 3 being current and 5, 6 measuring forming a gradient probe with a ba.oh r.j (fig.Z). An additional measuring electrode 4 is located on the 0-0 line, perpendicular to the axis of the 0-0 gradient probe and passing through the first current electrode 3, with the distance to it g / greater than the base of the gradient probe g.,. An additional measuring electrode 4 is connected to the fourth input of the meter 8. The first two inputs of the meter are the inputs of the differential amplifier 10, the output of which is connected to the first input of the differential amplifier 11, the second input of which is the fourth input of the meter 8, the differential output the amplifier 11 through the serially connected FZCH 12 and the phase detector 13 is connected to the output of the meter 8. The input of the reference signal of the phase detector 13 is the third input of the meter 8.
В устройстве имеет комбинаци градиентного и потенциального зондов, ориентированных взаимоперпендикул рно относительно общего токового электрода . При таком расположении электродов и направлении сканировани поверхностна трещина прежде всего попадает в зону контрол градиентного зонда, в то врем как потенциальный зонд отслеживает фоновый уровень на бездефектной поверхности, определ емый величиной электрической проводимости материала Тем самым образована компактна система из двух зондов , котора имеет малую площадь контрол и зонд потенциального типа контактирует с поверхностью объекта непосредственно вблизи от зонда градиентного типа.The device has a combination of gradient and potential probes oriented mutually perpendicular to the common current electrode. With this arrangement of the electrodes and the scanning direction, the surface crack first enters the zone of control of the gradient probe, while the potential probe tracks the background level on the defect-free surface determined by the electrical conductivity of the material. Thus, a compact system of two probes is formed, which has a small area the control and the probe of potential type are in contact with the surface of the object immediately close to the probe of the gradient type.
Зонд потенциального типа малочувствителен к трещинам, перпендикул рным оси зонда градиентного типа, но позвол ет замерить потенциал на участке, непосредственно примыкающем к контролируемому участку.The potential-type probe is not sensitive to cracks perpendicular to the axis of the gradient-type probe, but it allows measuring the potential in the area immediately adjacent to the area being monitored.
1one
1one
00
5five
00
5five
ОABOUT
5five
00
5five
00
5five
Оптимальные соотношени между г. и г .Ј, отвечающие требованию .максимальной чувствительности, определены экспериментально r1 (0,45-0,6)rz. , . Устройство работает следующим образом .The optimal ratios between r and g., Which meet the requirement of maximum sensitivity, were determined experimentally r1 (0.45-0.6) rz. , The device works as follows.
Независимый токовый электрод 7 крепитс к контролируемой поверхности в любой ее точке по направлению сканировани , но далеко от ос- . тальных электродов системы (рассто ние зависит от размеров изделий и может достигать I м). Его роль заключаетс в замыкании линий тока, идущего от генератора стабильного тока, и с целью снижени уровн помех он заземл етс , т.е. выравниваетс потенциал корпуса прибора и контролируемой поверхности издели . Частоту генератора устанавливают такой, чтобы глубина проникновени пол в материал была минимальна. Поверхностные токи в зоне дефекта следуют по его профилю. В металлах профиль трещины имеет низкую шероховатость,и путь тока увеличиваетс на величину, которую с достаточной дл практики точностью можно считать эквивалентной удвоенной глубине трещины, В угле- пластиковых и углеграфитовых композитах шероховатость профил трещин значительно больше, чем в металлах, поэтому путь, проходимый поверхностными токами по профилю таких трещин, значительно отличаетс от удвоенной глубины трещин. Если частоту колебаний установить такой, что глубина проникновени пол в материалах равна или превышает глубину трещин (диапазон измерени кс торых задаетс ), то материал в зоне контрол можно представить в виде последовательно расположенных слоев (материал-дефект-материал ) с различным удельным сопротивлением: р,, - рг, - р, , где р1 , удельное сопротивление материала и дефекта; соответственно, причем р « р и р - const. В этом случае выражение дл функции передачи градиентного зонда при пересечении им трещины глубины h имеет вид КР,+Р4)0 The independent current electrode 7 is attached to the test surface at any point along the scanning direction, but far from the base. total electrodes of the system (the distance depends on the dimensions of the products and can reach I m). Its role is to close the current paths coming from the stable current generator, and in order to reduce the noise level it is grounded, i.e. equalizes the potential of the instrument housing and the surface of the product being monitored. The frequency of the generator is set such that the depth of penetration of the floor into the material is minimal. Surface currents in the defect area follow its profile. In metals, the crack profile has a low roughness, and the current path is increased by an amount that, with sufficient practical accuracy, can be considered equivalent to twice the crack depth. In coal-plastic and carbon-graphite composites, the crack profile roughness is much larger than in metals, therefore the path traversed by surface currents along the profile of such cracks are significantly different from the doubled depth of cracks. If the oscillation frequency is set such that the depth of penetration of the field in materials is equal to or greater than the depth of cracks (the measuring range of which is specified), then the material in the control zone can be represented as successive layers (material-defect-material) with different resistivity: p ,, - pr, - p, where p1, the resistivity of the material and the defect; respectively, with p «p and p - const. In this case, the expression for the transfer function of the gradient probe when it crosses a crack of depth h has the form KP, + P4) 0
21Г U)21G U)
напр жение на первом-втором входах измерител 8; величины тока генератора 1; база градиентного зонда (см.фиг.З);voltage on the first and second inputs of the meter 8; current generator 1; base gradient probe (smf.Z);
U, где U, 51U, where U, 51
1 - рассто ние между электродами 5 и 6,1 is the distance between the electrodes 5 and 6,
Дл зонда потенциального типа, в зоне контрол которого дефект не попадает, функци передачи имеет вид:For a potential probe type, in the zone of control of which the defect does not fall, the transfer function is:
U,U,
UJL.Ujl
(2)(2)
где U j - напр жение на четвертомwhere U j is the voltage on the fourth
входе измерител 8; г - межэлектродное рассто ние (см.фиг.3).input meter 8; g is the interelectrode distance (see Fig. 3).
Учитыва локальность электрозон- дового контрол , считаем, что в контролируемом участке поверхности нет анизотропии электропроводности, поэтому в отсутствие дефектов, параметр дл обоих зондов равен р . Если 1 0,5г., и г 7 0,5г, то результирующий сигнал на выходе дополнительно введенного в устройство дифференциального усилител имеет видTaking into account the locality of the electron probe control, we assume that there is no anisotropy of electrical conductivity in a controlled part of the surface; therefore, in the absence of defects, the parameter for both probes is equal to p. If 1 0.5 g., And g 7 0.5 g, then the resulting signal at the output of the differential amplifier additionally inserted into the device has the form
rVi-Pi -k + rrfTt (3) rVi-Pi -k + rrfTt (3)
Первичный преобразователь 2 перемещают по контролируемой поверхности , осуществл ее сканирование. Регистратором 9 фиксируем сигнал U,- U 2, пропорциональный глубине поверхностных трещин в материале.The primary transducer 2 is moved along the test surface by scanning it. The registrar 9 fix the signal U, - U 2, proportional to the depth of the surface cracks in the material.
362896362896
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884427916A SU1536289A1 (en) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | Device for measuring depth of surface in conducting materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884427916A SU1536289A1 (en) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | Device for measuring depth of surface in conducting materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1536289A1 true SU1536289A1 (en) | 1990-01-15 |
Family
ID=21376083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884427916A SU1536289A1 (en) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | Device for measuring depth of surface in conducting materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1536289A1 (en) |
-
1988
- 1988-05-23 SU SU884427916A patent/SU1536289A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Измеритель глубины поверхностных трещин. Проспект фирмы Vitoso- nics Ltd, Великобритани , на прибор Vitosonics Crack Depth Саур,е, место хранени - ВЦИО, Москва, Устройство дл измерени глубины трещин Crack Micro Gayge фирмы Unit Inspection Co.0.Ltd, Великобритани . Measurement and Inspection Technology, 1982, v. 4, №8, 32-33, 35, * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3085566A (en) | Apparatus for measuring the electrical response of living tissue | |
US3781672A (en) | Continuous condition measuring system | |
US3129062A (en) | Flame ionization detector | |
D'arcy et al. | The effects of stray capacitance on the Kelvin method for measuring contact potential difference | |
US3493857A (en) | Analyzer using an operational amplifier and range selection means to vary the sensitivity thereof | |
US3988669A (en) | Automatic control and detector for three-terminal resistance measurement | |
Wolff et al. | Measurement of localized surface potential differences | |
SU1536289A1 (en) | Device for measuring depth of surface in conducting materials | |
US3644824A (en) | Polarograph apparatus | |
Blackford | Low impedance supply for tunnel junctions | |
US3701941A (en) | Magnetic anomaly detector with means for obtaining different test frequencies | |
US3273056A (en) | Eddy current testing system in which the power applying circuit has a low output impedance relative to the effective input impedance of the test coil unit | |
US4191920A (en) | Instrument for detecting contamination on metallic surfaces by measuring surface potential differences | |
EP0049951A2 (en) | Device and method for measuring carburization in furnace tubes | |
SU1314964A3 (en) | Method for detecting and registering electric phenomena existing around objects and device for effecting same | |
Sullivan | Wheatstone bridge technique for magnetostriction measurements | |
RU2034288C1 (en) | Meter of grain moisture | |
US2778990A (en) | Hydrogen ion concentration measuring apparatus | |
CN85102277A (en) | Carbon fiber wire sectional area and measure apparatus of youngs modulus | |
SU1429009A1 (en) | Eddy-current self-excited flaw detector | |
KR100189983B1 (en) | Signal detecting apparatus | |
Ellis et al. | Measurement of the AC Kerr effect in conducting liquids | |
SU1239632A1 (en) | Meter of electric properties of ore and rock | |
SU1610347A1 (en) | Method of detecting leaks in water pipe-line | |
SU1516943A1 (en) | Phase-modulation magnetotelevision flaw detector |