SU1765764A1 - Device for eddy current control of ferromagnetic article welded joint - Google Patents
Device for eddy current control of ferromagnetic article welded joint Download PDFInfo
- Publication number
- SU1765764A1 SU1765764A1 SU904846124A SU4846124A SU1765764A1 SU 1765764 A1 SU1765764 A1 SU 1765764A1 SU 904846124 A SU904846124 A SU 904846124A SU 4846124 A SU4846124 A SU 4846124A SU 1765764 A1 SU1765764 A1 SU 1765764A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- generator
- welded
- eddy current
- output
- frequency channel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к неразрушающим методам контрол и может быть использовано в судостроительной и машиностроительной промышленности дл дефектоскопии сварных соединений изделий из ферромагнитных материалов. Целью изобретени вл етс повышение надежности вы влени качественных и дефектных сварных соединений за счет отстройки от вли ни химического состава - свариваемых изделий. Вихретоковый преобразователь 6 вместе с магнитом 17 устанавливают / на сварное соединение. Генератор 16 пилообразного тока начинает генерировать пилообразные импульсы тока. Электронный коммутатор 3 подключает генератор 1 к мосту 4 и отключает генератор 2 от моста 5, а электронный коммутатор 7, включает вихре- токовый преобразователь 6 в одно из плеч моста 4, В результате чего начинает работать низкочастотный канал. Частота генератора 2 выбрана с таким расчетом, что электромагнитное поле вихретокового преобразовател 6 проникает в тонкий слой верхнего свариваемого издели . Это позвол ет получить информацию об изменении магнитной проницаемости в этом тонком слое свариваемого издели . Высокочастотный канал работает аналогично низкочастотному каналу. Вследствие этого экстрематор 13 фиксирует максимальное значение производной выходного напр жени блока 9 измерени фазы, которое открывает электронный ключ 19 и на его выход поступает значение тока генератора 16 Это значение поступает на второй вход сумматора 15, на выходе которого образуетс напр жение равное разности значений токов 1 ил., 1 табл (Л XJ о ел XI о ЈThe invention relates to non-destructive testing methods and can be used in the shipbuilding and engineering industries for the inspection of the welded joints of products made of ferromagnetic materials. The aim of the invention is to improve the reliability of the detection of high-quality and defective welded joints due to the detuning from the influence of the chemical composition - the welded products. Eddy current transducer 6 together with the magnet 17 set / on the welded connection. The generator 16 sawtooth current begins to generate sawtooth current pulses. The electronic switch 3 connects generator 1 to bridge 4 and disconnects generator 2 from bridge 5, and electronic switch 7, turns on the eddy converter 6 into one of the arms of bridge 4, as a result of which the low-frequency channel starts to work. The frequency of the generator 2 is chosen so that the electromagnetic field of the eddy current transducer 6 penetrates into a thin layer of the upper welded product. This provides information on the change in magnetic permeability in this thin layer of the product being welded. The high frequency channel operates in the same way as the low frequency channel. As a result, the extremer 13 fixes the maximum value of the output voltage output of the phase measurement unit 9, which opens the electronic key 19 and the generator current 16 arrives at its output. This value is fed to the second input of the adder 15, the output of which produces a voltage equal to the difference of the currents 1 Il., 1 tabl (L XJ o ate XI o Ј
Description
Изобретение относитс к неразрушающим методам контрол и может быть использовано в судостроительной и машиностроительной промышленности дл дефектоскопии сварных соединений изделий из ферромагнитных материалов.The invention relates to non-destructive testing methods and can be used in the shipbuilding and engineering industries for the inspection of the welded joints of products made of ferromagnetic materials.
Известно устройство дл контрол качества точечных сварных соединений ферромагнитных материалов, содержащее последовательно соединенные генератор низкой частоты, мостовую схему, включающую основной накладной электромагнитный преобразователь ,ииндикатор, последовательно соединенные генератор высокой частоты, дополнительный накладной электромагнитный преобразователь и индикатор сигналов.A device for quality control of spot welded joints of ferromagnetic materials is known, comprising a series-connected low-frequency generator, a bridge circuit including a main invoice electromagnetic converter, an indicator, a series-connected high-frequency generator, an additional invoice electromagnetic converter and an indicator of signals.
Известно устройство дл неразрушающего контрол точечных сварных соединений из ферромагнитных материалов, содержащее последовательно соединенные первый генератор гармонического тока, неуравновешенную мостовую схему и фазо- чувствительный выпр митель, соединенный опорным входом с первым генератором гармонического тока, второй генератор переменного тока, соединенный с входом второй неуравновешенной схемы, соединенный с выходом последней фазо- метрический блок, подключенный опорным входом ко второму генератору переменного тока, блок сравнени , соединенный своими входами с фазочувствительным выпр мителем и фазометрическим блоком, накладной электромагнитный преобразователь и блок программного управлени дл подключени накладного электромагнитного преобразовател к соответствующей мостовой схеме и индикатор.A device for non-destructive testing of spot-welded joints made of ferromagnetic materials is known, comprising a series-connected first harmonic current generator, an unbalanced bridge circuit and a phase-sensitive rectifier connected by a reference input to the first harmonic current generator, a second alternator connected to the second unbalanced circuit input connected to the output of the last phase-metering unit connected by a reference input to the second alternator, a comparison unit connected by its inputs to a phase-sensitive rectifier and a phase-measuring unit, an overhead electromagnetic converter and a software control unit for connecting the superimposed electromagnetic converter to the corresponding bridge circuit and an indicator.
Известно устройство вихретокового контрол сварных соединений изделий из ферромагнитных материалов, выбранное за прототип и содержащее намагничивающую систему, низкочастотный генератор гармонического напр жени , вихретоковый преобразователь , блок измерени фазы, дифференцирующий блок и экстрематор.A device for eddy current testing of welded joints of products made of ferromagnetic materials, chosen as a prototype and containing a magnetizing system, a low-frequency harmonic voltage generator, an eddy current transducer, a phase measurement unit, a differentiating unit, and an extremer are known.
Недостатком известного устройства вл етс низка надежность вы влени качественных и дефектныхсварных соединений. Это обусловлено тем, что качество сварки определ етс по абсолютному значению магнитной проницаемости /г , величина которой зависит как от качества сварки, так и от химического состава ферромагнитного материала свариваемых деталей. Кроме того контроль сварных соединений осложн етс тем, что абсолютное значение / стали одной и той же марки мен етс от партии к партии поставки, а также по поверхности отдельно вз того листа. Вследствие этого максимум производной вносимой индуктивности по напр женности магнитного пол , а также величина напр женности этого пол , при которой наступает максимум, зависит как от качества сварки, так и от химического состава свариваемых деталей. Помимо этого величина максимума производной мен етс в функции зазора.A disadvantage of the known device is the low reliability of detecting quality and defective welded joints. This is because the quality of welding is determined by the absolute value of magnetic permeability / g, the value of which depends both on the quality of welding and on the chemical composition of the ferromagnetic material of the parts being welded. In addition, the control of welded joints is complicated by the fact that the absolute value / steel of the same grade varies from batch to batch and also over the surface of a single sheet. As a result, the maximum of the derivative of the inductance introduced by the magnetic field strength, as well as the intensity of this field, at which the maximum occurs, depends both on the quality of welding and on the chemical composition of the parts to be welded. In addition, the maximum value of the derivative varies as a function of the gap.
Целью изобретени вл етс повышение надежности вы влени качественных и дефектных сварных соединений за счет отстройки от вли ни химического состава свариваемых изделий.The aim of the invention is to increase the reliability of detection of high-quality and defective welded joints due to detuning from the influence of the chemical composition of the products being welded.
Это достигаетс тем, что устройство вихретокового контрол сварных соединений изделий из ферромагнитных материалов , содержащее низкочастотный канал,This is achieved by the fact that the device of eddy current testing of welded joints of products made of ferromagnetic materials contains a low-frequency channel,
состо щий из последовательно соединенных низкочастотного генератора гармонического напр жени , неуравновешенного моста переменного тока, в одно из плеч которого включен вихретоковый преобразова0 тель, блок измерени фазы, дифференцирующего блока и экстрематора, намагничивающую систему, состо щую из последовательно соединенных электромагнита и генератора пилообразного тока,consisting of a series-connected low-frequency harmonic voltage generator, an unbalanced AC bridge, one of whose arms includes an eddy current converter, a phase measurement unit, a differentiating unit and an extremator, a magnetizing system consisting of a series-connected electromagnet and a sawtooth current generator,
5 снабжено высокочастотным каналом, состо щим из последовательно соединенных высокочастотного генератора гармонического напр жени , неуравновешенного моста переменного тока, блока измерени фазы,5 is provided with a high-frequency channel consisting of a series-connected high-frequency harmonic voltage generator, an unbalanced AC bridge, a phase measurement unit,
0 дифференцирующего блока и экстрематора, двум электронными ключами, подсоединенными своими управл ющими входами к выходам экстрематоров низко- и высокочастотного измерительных каналов, а сигналь5 ными входами - к выходу генератора пилообразного тока, линией задержки, подключенной входом к выходу электронного ключа низкочастотного измерительного канала , одним электронным коммутатором,0 differentiating unit and extremator, two electronic keys connected by their control inputs to the outputs of the low and high frequency extremators of the measuring channels, and signal inputs to the output of the sawtooth generator, a delay line connected by the input to the output of the electronic key of the low frequency measuring channel, one electronic switch
0 подключенным сигнальными входами к выходам низкочастотного и высокочастотного генераторов гармонического напр жени , а выходами - к мостам переменного тока, другим электронным коммутатором, подклю5 ченным сигнальным входом к вихретоковому преобразователю, а выходами - к мостам переменного тока, управл ющие входы электронных коммутаторов подключены к генератору пилообразного0 connected signal inputs to the outputs of the low-frequency and high-frequency harmonic voltage generators, and outputs to the AC bridges, another electronic switch connected by a signal input to the eddy current converter, and outputs to the AC bridges, control inputs of the electronic switches connected to the generator sawtooth
0 тока, сумматором, соединенным своими входами с выходами линии задержки и электронного ключа высокочастотного канала.0 current, an adder connected by its inputs to the outputs of the delay line and the electronic key of the high-frequency channel.
На чертеже представлена блок-схема устройства.The drawing shows the block diagram of the device.
5 Устройство вихретокового контрол сварных соединений изделий из ферромагнитных материалов состоит из низкочастот- ного генератора 1 гармонического напр жени , высокочастотного генератора5 The eddy current testing device for welded joints of products made from ferromagnetic materials consists of a low-frequency harmonic voltage generator 1, a high-frequency generator
0 2 гармонического напр жени , электронного коммутатора 3, низкочастотного моста 4 переменного тока, высокочастотного моста 5 переменного тока, вихретокового преобразовател 6, электронного коммутатора 7,0 2 harmonic voltage, electronic switch 3, low frequency AC bridge 4, high frequency AC bridge 5, eddy current converter 6, electronic switch 7,
5 низкочастотного канала 8 измерени фазы, высокочастотного канала 9 измерени фазы , низкочастотного дифференцирующего блока 10, высокочастотного дифференцирующего блока 11, низкочастотного экстрема- vropa 12, высокочастотного экстрематора 13,5 low-frequency channel 8 phase measurement, high-frequency channel 9 phase measurement, low-frequency differentiating unit 10, high-frequency differentiating unit 11, low-frequency extremavropa 12, high-frequency extremer 13,
линии И задержки, сумматора 15, генератора 16 пилообразного тока, электромагнита 17, электронных ключей 18 и 19.line And delay, the adder 15, the generator 16 sawtooth current, an electromagnet 17, electronic keys 18 and 19.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Вихретоковый преобразователь 6 вместе с электромагнитом 17 устанавливают на сварное соединение. Генератор 16 пилообразного тока начинает генерировать пилообразные импульсы тока. В начальный момент первого импульса электронный коммутатор 3 подключает генератор 1 к мосту 4 и отключает генератор 2 от моста 5, а электронный коммутатор 7 включает вихре- токовый преобразователь 6 в одно из плеч моста 4. В результате этого начинает работать низкочастотный канал. Частота напр жени генератора 1 выбираетс из услови проникновени электромагнитного пол вихретокового преобразовател 6 до центра литой зоны сварного соединени . Вследствие этого по вл етс возможность получить информацию об изменении магнитной проницаемости в сварном соединении. Пилообразный импульс тока генератора 16 в течение своего линейно-возрастающего участка с помощью электромагнита 17 намагничивает участок издели , подлежащий контролю. В течение части импульса с затухающей синусоидой участок издели размагничиваетс и, следовательно, оказываетс подготовленным дл следующего цикла измерений.The eddy current transducer 6 together with the electromagnet 17 is mounted on the welded joint. The generator 16 sawtooth current begins to generate sawtooth current pulses. At the initial moment of the first pulse, the electronic switch 3 connects generator 1 to bridge 4 and disconnects generator 2 from bridge 5, and electronic switch 7 turns on the eddy current converter 6 into one of the arms of bridge 4. As a result, the low-frequency channel starts to work. The voltage frequency of the generator 1 is selected from the condition of penetration of the electromagnetic field of the eddy current probe 6 to the center of the cast zone of the welded joint. As a result, it is possible to obtain information on the change in magnetic permeability in a welded joint. A sawtooth current pulse of the generator 16 during its ramp-up section using an electromagnet 17 magnetizes the area of the product to be monitored. During part of the pulse with a damped sinusoid, the area of the product is demagnetized and, therefore, is prepared for the next measurement cycle.
Длительность линейно-возрастающей части пилообразного импульса выбираетс много больше периодов синусоидальных напр жений генераторов 1 и 2. Это позвол ет исключить вли ние переходных процессов на результат измерений, которые обусловлены коммутацией напр жений генераторов .The duration of the linearly increasing part of the sawtooth pulse is chosen to be much longer than the periods of sinusoidal voltages of generators 1 and 2. This eliminates the influence of transients on the measurement result, which are caused by the switching voltage of the generators.
Во врем намагничивани контролируемого участка издели измен етс магнитна проницаемость этого участка. В некоторый момент времени действи пилообразного тока магнитна проницаемость контролируемого участка издели достигает максимального значени . В этот момент производна выходного напр жени блока 8 измерени фазы максимальна. Она фиксируетс экстрематором 12. Максимальное значение производной, воздейству на управл ющий вход электронного ключа 18, открывает его. В результате этого на выход ключа 18 поступает значение тока генератора 16, при котором производна выходного напр жени блока 8 измерени фазы максимальна . Это значение тока с задержкой на период действи пилообразного импульса подаетс на один вход сумматора 15.During the magnetization of the controlled area of the product, the magnetic permeability of this area changes. At some point in time of the sawtooth current, the magnetic permeability of the monitored area of the product reaches its maximum value. At this moment, the derivative of the output voltage of the phase measurement unit 8 is maximum. It is fixed by an extremor 12. The maximum value of the derivative, acting on the control input of the electronic key 18, opens it. As a result, the output of the switch 18 receives the value of the generator current 16, at which the derivative of the output voltage of the phase measurement unit 8 is maximum. This current value with a delay for the duration of the saw-tooth pulse is applied to one input of the adder 15.
В момент- времени, соответствующий началу действи второго импульса пилообразного тока, электронный коммутатор 3 отключает генератор 1 от низкочастотногоAt the moment-time corresponding to the beginning of the second pulse of the saw-tooth current, the electronic switch 3 disconnects the generator 1 from the low-frequency
канала и подключает генератор 2 к высокочастотному каналу, а коммутатор 7 переключает вихретоковый преобразователь 6 в плечо моста 5. В результате начинает работать высокочастотный канал. Частота генератора 2 выбрана с таким расчетом, что электромагнитное поле вихретокового преобразовател 6 проникает в тонкий слой верхнего свариваемого издели . Это позвол ет получить информацию об измененииchannel and connects the generator 2 to the high-frequency channel, and the switch 7 switches the eddy current transducer 6 into the arm of the bridge 5. As a result, the high-frequency channel starts to work. The frequency of the generator 2 is chosen so that the electromagnetic field of the eddy current transducer 6 penetrates into a thin layer of the upper welded product. This allows information on the change.
магнитной проницаемости в этом тонком слое свариваемого издели .magnetic permeability in this thin layer of the product being welded.
Высокочастотный канал работает аналогично низкочастотному каналу. Вследствие этого экстрематор 13 фиксируетThe high frequency channel operates in the same way as the low frequency channel. As a consequence, the extremator 13 captures
максимальное значение производной выходного напр жени блока измерени фазы , Это максимальное значение производной открывает электронный ключ 19 и на его выход поступает значение токаthe maximum value of the derivative of the output voltage of the phase measurement unit; This maximum value of the derivative opens the electronic key 19 and the current value is applied to its output
генератора 16, при котором производна выходного напр жени блока 9 измерени фазы максимальна. Это значение тока подаетс на второй вход сумматора 15. В конечном итоге на выходе сумматора 15generator 16, in which the derivative of the output voltage of the phase measurement unit 9 is maximum. This current value is applied to the second input of the adder 15. Ultimately, at the output of the adder 15
образуетс напр жение, равное разности значений токов пилообразных импульсов, намагничивающих изделие, при которых наступают максимумы производных,a voltage is formed equal to the difference in the current values of the sawtooth pulses, which magnetize the product at which the maxima of the derivatives occur,
Таким образом, на выходе сумматораThus, at the output of the adder
образуетс напр жение, равное разности максимальных значений магнитных прони- цаемостей сварного соединени и тонкого сло верхней свариваемой детали.a voltage is formed equal to the difference between the maximum values of the magnetic permeability of the welded joint and the thin layer of the upper welded part.
В таблице приведены экспериментальные данные исследований качественных сварных соединений и соединений с дефектом типа слипание (полный непровар) из стали 08 КП с разным содержанием углерода . Они получены с помощью лабораторногоThe table shows the experimental data of studies of high-quality welded joints and joints with a sticking type defect (complete incomplete penetration) from steel 08 KP with different carbon content. They are obtained using laboratory
макета, разработанного по блок-схеме устройства ,the layout developed according to the block diagram of the device
С помощью лабораторного макета измер лись абсолютные значени магнитных проницаемостей материала без сварки, качественного сварного соединени и сварного соединени с дефектом типа слипание. Как видно из таблицы 1 судить о качестве сварки по абсолютному значению JLI макс весьма затруднительно. В тоUsing a laboratory model, the absolute values of the magnetic permeabilities of the material without welding, high-quality welded joint and welded joint with a sticking defect were measured. As can be seen from table 1, it is very difficult to judge the quality of welding by the absolute value of JLI max. At that
же врем разности максимальных магнит- , ных проницаемостей материала без сварки и качественного соединени , а также материала без сварки и соединени с дефектом типа слипание существенно различаютс ,the time of the difference between the maximum magnetic permeability of a material without welding and a high-quality joint, as well as a material without welding and a joint with a sticking defect, are significantly different,
что дает возможность определить качество сварки.which makes it possible to determine the quality of welding.
Таким образом, устройство позвол ет получить информацию о качестве сварного соединени независимо от химического состава свариваемых деталей, а также от изменени /л по поверхности свариваемых деталей и от партии к партии поставок, т.е. повышает надежность вы влени качественных и дефектных сварных соединений.Thus, the device provides information on the quality of the welded joint, regardless of the chemical composition of the parts being welded, as well as on the change / l over the surface of the parts being welded and from batch to batch of supplies, i.e. increases the reliability of detection of quality and defective welds.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904846124A SU1765764A1 (en) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | Device for eddy current control of ferromagnetic article welded joint |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904846124A SU1765764A1 (en) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | Device for eddy current control of ferromagnetic article welded joint |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1765764A1 true SU1765764A1 (en) | 1992-09-30 |
Family
ID=21524741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904846124A SU1765764A1 (en) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | Device for eddy current control of ferromagnetic article welded joint |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1765764A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0654665A1 (en) * | 1993-11-22 | 1995-05-24 | ABB Management AG | Method for the examination of weld joints with eddy currents |
-
1990
- 1990-07-02 SU SU904846124A patent/SU1765764A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 336587, кл. G 01 N 27/90, 1972. Авторское свидетельство СССР Ms 785729, кл. G 01 N 27/90, 1977. Авторское свидетельство СССР № 947740, кл. G 01 N 27/90, 1980. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0654665A1 (en) * | 1993-11-22 | 1995-05-24 | ABB Management AG | Method for the examination of weld joints with eddy currents |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4188577A (en) | Pulse eddy current testing apparatus for magnetic materials, particularly tubes | |
| US4303883A (en) | Apparatus for detecting the center of a welded seam in accordance with fundamental harmonic component suppression | |
| US3798539A (en) | Pulse eddy current testing apparatus using pulses having a 25% duty cycle with gating at pulse edges | |
| SU1765764A1 (en) | Device for eddy current control of ferromagnetic article welded joint | |
| US4641093A (en) | Method and device for magnetic testing of moving elongated ferromagnetic test piece for mechanical properties by utilizing the magnitude of remanent magnetic flux and a pulsed magnetic field | |
| JP2617571B2 (en) | Magnetic measuring device | |
| JP2617615B2 (en) | Magnetic measurement method and device | |
| McNab et al. | Measurement technique for eddy-current arrays | |
| JPS639182B2 (en) | ||
| JP2617570B2 (en) | Magnetic measuring device | |
| SU1062592A1 (en) | Magnetic noise structuroscopy device | |
| SU746278A1 (en) | Method and apparatus for non-destructive testing | |
| Blitz et al. | The application of multi-frequency eddy currents to testing ferromagnetic metals | |
| SU1337757A1 (en) | Device for measuring mechanical properties of ferromagnetic articles | |
| SU974240A1 (en) | Device for checking ferromagnetic articles | |
| RU2082159C1 (en) | Device for nondestructive test of metals | |
| SU1620929A1 (en) | Device for checking elongated metal articles | |
| RU2034235C1 (en) | Method for m depth of flaw in ferromagnetic object and device for implementation of said method | |
| SU1749822A1 (en) | Method of inspection ferromagnetic material strength | |
| SU1298621A1 (en) | Device for nondestructive checking of ferromagnetic articles | |
| SU1265586A1 (en) | Probe-type magnetic-field flaw detector | |
| SU1283641A1 (en) | Probe-type magnetic-field flaw detector | |
| SU1619149A1 (en) | Apparatus for inspecting depth of locally-strengthened surface layers of ferromagnetic articles | |
| RU2020470C1 (en) | Eddy-current flaw detector | |
| SU1679354A2 (en) | Physical and mechanical parameters control method for ferromagnetic materials |