SU932387A1

SU932387A1 - Material structure eddy-current checking method

Info

Publication number: SU932387A1
Application number: SU803006464A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Яковлевич Тетерко; Владимир Георгиевич Рыбачук; Валентин Николаевич Учанин; Юрий Михайлович Кричевец
Original assignee: Физико-Механический Институт Ан Усср; Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Физико-Механического Института Ан Усср
Priority date: 1980-10-08
Filing date: 1980-10-08
Publication date: 1982-05-30

Description

(5) СПОСОБ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛА(5) METHOD OF VORTEX-RIGHT CONTROL OF MATERIAL STRUCTURE

.... 1.... one

Изобретение относитс к неразрушающему контролю материалов и изделий вихретоковым методом и может быть использовано дл структуроскопии неферромагнитных элект ропроводных материалов во всех oблact x машиностроени .The invention relates to non-destructive testing of materials and products by the eddy current method and can be used for the structuroscopy of non-ferromagnetic conductive materials in all areas of mechanical engineering.

Известен способ вихретокового контрол , заключающийс в том, что контролируемое изделие ввод т во взаимодействие с электромагнитным преобразователем, измен ют температуру контролируемого издели до значени , при котором изменени полного вносимого сопротивлени в преобразователь от определенного физико-механического параметра издели максимальны , и по значению обобщенного параметра суд т о результатах контрол l.Недостатком известного способа вл етс необходимость поиска и по- следующего поддержани такого значе- ни температуры материала, прж которои изменени полного вносимого сопротивлени в преобразователь от определенного физико-механического параметра материала максимальны. Это усложн ет процесс контрол , делает его менее оперативным и производительным .The known method of eddy current testing consists in introducing the controlled product into interaction with an electromagnetic transducer, changing the temperature of the controlled product to a value at which the change in the total applied resistance in the transducer from a certain physicomechanical parameter of the product is maximum, and according to the value of the generalized parameter judge the results of the control l. The disadvantage of this method is the need to search for and then maintain such a value The material's aura, which changes the total resistance introduced into the converter from a certain physical and mechanical material parameter is maximum. This complicates the control process, making it less efficient and productive.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс способ вихретокового контрол мате10 риала, заключающийс в том, что в контролируемом материале возбуждают вихревые токи и при помощи электромагнитного преобразовател получают сигнал, пропорциональный электро 5 проводности контролируемого материала при данной температуре 2,The closest in technical essence to the present invention is a method of eddy current control, which consists in the fact that eddy currents are excited in the controlled material, and with the help of an electromagnetic converter receive a signal proportional to the electrical conductivity of the controlled material at a given temperature of 2,

Недостатком известного способа вл етс низка точность и мала . The disadvantage of this method is low accuracy and low.

20 достоверность контрол , так как удельна электропроводность зависит не только от структуры и физико-механических свойств материала, но и от температуры материала, котора в известном способе не учитываетс . Цель изобретени - повышение точности и достоверности контрол . Указанна цель достигаетс тем, что в способе вихретоковогЬ контрол структуры материала, заключающемс в том, Что в. контролируемом материале возбуждают вихревые токи и при помощи электромагнитного преобразовател получают сигнал, пропорциональный электропроводности контролируемого материала при данной температуре , перед определением электропроводности размещают в контролируемой зоне датчик температуры, преобра зуют отклонение температуры контро-лируемого материала от номинального значени в электрический сигнал, подвергают полученный сигнал масштабному преобразованию с коэффициентом преобразовани К, формируют вспомогательный сигнал, дл чего результат масштабного преобразовани суммируют со стабильным по величине и не равным нулю посто нным напр жением , умножают полученное суммарное напр жение на электрический сигнал, пропорциональный значению удельной электропроводности при данном значеНИИ температуры контролируемого мате риала, измен ют температуру контроли руемого материала несколько раз на произвольные величины и устанавливаю такое значение коэффициента К(уд масштабного преобразовани , чтобы сигнал полученный после перемножени , остал с посто нным при указанных изменени х температуры материала, и по полученному сигналу суд т о структуре материала. На чертеже представлена блок-схема устройства дл осуществлени способа. Устройство содержит последователь но соединенные вихретоковый преобразователь 1, измерительную схему. 2, умножитель 3, измерительный прибор h А также последовательно соединенные датчик 5 температуры, измерительную схему 6, масштабный преобразователь 7, сумматор 8, выход последнего подключен ко второму входу умножител 3. Ко второму входу сумматора 8 подключен источник 9 стабильного напр жени . Способ осуществл етс следующим образом. 9 4 Вихретоковый преобразователь 1 и датчик 5 температуры располагают в контролируемой зоне исследуемого материала. Выходной сигнал вихретокового преобразовател преобразуют измерительной схемой 2, на выходе которой получают электрический сигнал и. K.ev -J2 Г коэффициент преобразовани где К.,вихретокового датчика 1 и измерительной схемы 2. Одновременно датчик 5 температуры измер ет температуру материала в контролируемой зоне. Он включен в измерительную схему 6, которую настраивают так, что при температуре материала, равной номинальному значению Тц, сигнал на ее выходе равен нулю. Если температура контролируемого материала отличаетс от номинального значени , то на выходе измерительной схемы 6 по вл етс напр жение , пропорциональное отклонению температуры контролируемого материала от номинального значени ,лт, ( коэффициент преобразовани -« ьдатчика 5 температуры и измерительной схемы 6. Напр жение Ui поступает на вход масштабного преобразовател 7 с регулируемым коэффициентом преобразовани . На выходе масштабного преобразовател получают сигнал ьКу Т, и, к.и . «Гб коэффициент преобразовани где К масштабного преобразовател 7. -.Это напр жение поступает на первый вход сумматора В, на второй вход которого подаетс напр жение с выхода источника 9 стабильного напр жени . Сигнал на выходе сумматора В равен ( 5-Ч- Ч ЧбЬ 1 Это напр жение подаетс на первый вход умножител 3. На второй вход умножител поступает выходной сигнал и измерительной схемы 2.20, the reliability of the control, since the specific electrical conductivity depends not only on the structure and physicomechanical properties of the material, but also on the temperature of the material, which is not taken into account in the known method. The purpose of the invention is to improve the accuracy and reliability of the control. This goal is achieved by the fact that in the eddy-current method of controlling the structure of the material, namely, that in. monitored material, eddy currents are excited and, using an electromagnetic converter, receive a signal proportional to the electrical conductivity of the monitored material at a given temperature, before determining the electrical conductivity, place the temperature sensor in the monitored zone, convert the temperature deviation of the monitored material from the nominal value to an electrical signal, subject the received signal to scale a transformation with a conversion factor K, form an auxiliary signal , for which the result of the scale transformation is summed up with a stable and non-zero constant voltage, multiplies the resulting voltage by an electrical signal proportional to the conductivity value at a given temperature of the controlled material, change the temperature of the controlled material several times arbitrary values and set the value of the coefficient K (the beat of the large-scale transformation so that the signal obtained after multiplying remains constant with the indicated changes in the temperature of the material, and according to the received signal, the structure of the material is judged. The drawing shows a block diagram of an apparatus for carrying out the method. The device contains sequentially connected eddy current transducer 1, measuring circuit. 2, multiplier 3, measuring device h And also a temperature sensor 5 connected in series, measuring circuit 6, a scale converter 7, an adder 8, the output of the latter is connected to the second input of the multiplier 3. A stable voltage source 9 is connected to the second input of the adder 8. The method is carried out as follows. 9 4 Eddy current transducer 1 and temperature sensor 5 are located in a controlled area of the material under study. The output signal of the eddy current transducer is converted by measuring circuit 2, the output of which receives an electrical signal and. K.ev -J2 G conversion factor where K., eddy current sensor 1 and measuring circuit 2. At the same time, temperature sensor 5 measures the temperature of the material in the monitored zone. It is included in the measuring circuit 6, which is adjusted so that when the material temperature is equal to the nominal value of TC, the signal at its output is zero. If the temperature of the monitored material is different from the nominal value, then the output of the measuring circuit 6 is a voltage proportional to the deviation of the temperature of the monitored material from the nominal value, lt, (conversion factor - "temperature sensor 5 and the measuring circuit 6. The voltage Ui goes to input of the scale converter 7 with an adjustable conversion factor. At the output of the scale converter, a signal KK T is received, and k.i. "GB conversion factor where K is the scale converter 7. 7. This voltage is applied to the first input of the adder B, the second input of which supplies the voltage from the output of the stable voltage source 9. The signal at the output of the adder B is equal to (5-CHF1 This voltage is applied to the first input of the multiplier 3. The second input of the multiplier receives the output signal and the measuring circuit 2.

Напр жение на выходе умножител равноThe output voltage of the multiplier is

V US-VCT U.T)-:V US-VCT U.T) -:

|Чб | BW

дтdt

It-сц-It-sc-

-1 -«-оСдТ которое измер ют измерительным ,при бором k, показание которого ,.е„ -1+оСдТ VJ4 -1 + с(.лТ гпе.Кд - коэффициент преобразовани измерительного прибора , Ку коэффициент np разовани устройства. В процессе проведени контрол принудительно измен ют температуру контролируемого материала, т.е.-ДТ принимает разные произвольные знач ни . При этом регулируют коэффициент преобразовани масштабного пре образовател 7 до тех пор, пока не установ т такое его значение ICj, п котором показание выходного.прибора не зависит от указанных выше изменений температуры контролируемого материала. Из выражени (6) следует, что это достигаетс в том случае, если Кд-бК - -/ лцг-Г Отсюда следует, что V измерительного приПоказание бора равно , и К(Гн . (9). Таким образом, показание выходного прибора пропорционально значению удельной электропроводности контролируемого материала при номинальном значении температуры. Предлагаемый способ позвол ет значительно повысить точность, и до товерность контрол стру| туры нефер ромагнитных металлических материало поскольку напр жение 11 получаемое-1 - "- osDd, which is measured with a measuring instrument, k, whose reading, e. -1 + oSdT VJ4 -1 + s (lt gr. Cd is the conversion coefficient of the measuring device, Ku is the coefficient np of the device development. the control measures force the temperature of the monitored material, i.e., DT takes different arbitrary values, while adjusting the conversion ratio of the scale converter 7 until its ICj is set, the value of which is the output device. depends on the above changed The temperature of the monitored material. From expression (6) it follows that this is achieved if Kd-bK - - / ltsg-H From this it follows that V is a measuring instrument showing Boron, and K (H. (9). Thus , the output device reading is proportional to the value of the electrical conductivity of the material under test at the nominal value of the temperature. The proposed method can significantly improve the accuracy and quality of control of the jet | nefer tours of romagnetic metallic materials since voltage 11 is the resulting

323876323876

Claims

as a result of the implementation of the method, it depends only on the electrical conductivity of the material at a certain nominal value of temperature, 5 and does not depend on what temperature the controlled material is, i.e. in the implementation of the proposed method of changing the temperature of the controlled material 10 does not affect the results of the control. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Claims of eddy current control of the structure of a material, namely, that eddy currents are excited in a controlled material, and using an electromagnetic converter, a signal is obtained that is proportional to the electrical conductivity of the controlled material at a given temperature, in order to increase the accuracy and reliability of the control the definition of electrical conductivity is placed in a controlled area temperature sensor, convert the temperature deviation of the controlled material from a nominal value into an electrical signal, exposes the received signal to a large-scale conversion with a conversion coefficient K, forms an auxiliary signal, for which the result of the large-scale conversion is summed up with a constant value and non-zero constant voltage, multiplies the resulting voltage by an electric signal proportional to the value conductivity at a given value of the temperature of the controlled material, change the temperature of the controlled material by several about once an arbitrary value, and set the value of the scale conversion factor Kj so that the signal received after the multiplication is constant at the indicated changes in the material temperature and the received signal is judged on the structure of the material .; Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR Cl. G 01 N 27/86, 1979.

2. Dorofeev A.L. Electroinductive flaw detection. M., Mashinostroi1967, p. (prototype).