SU938123A1 - Electromagnetic method of measuring depth of lengthy electroconductive object flaws - Google Patents

Electromagnetic method of measuring depth of lengthy electroconductive object flaws Download PDF

Info

Publication number
SU938123A1
SU938123A1 SU802950099A SU2950099A SU938123A1 SU 938123 A1 SU938123 A1 SU 938123A1 SU 802950099 A SU802950099 A SU 802950099A SU 2950099 A SU2950099 A SU 2950099A SU 938123 A1 SU938123 A1 SU 938123A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
defect
amplitudes
depth
passed
current
Prior art date
Application number
SU802950099A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Григорий Зиновьевич Горбатов
Стелла Самуиловна Сидорова
Лев Исаакович Трахтенберг
Петр Николаевич Шкатов
Original Assignee
Научно-производственное объединение "ЭНЕРГИЯ"
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 Научно-производственное объединение "ЭНЕРГИЯ" filed Critical Научно-производственное объединение "ЭНЕРГИЯ"
Priority to SU802950099A priority Critical patent/SU938123A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU938123A1 publication Critical patent/SU938123A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Description

(5) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИМЫ ДЕФЕКТОВ ПРОТЯЖЕННЫХ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ (5) ELECTROMAGNETIC METHOD OF MEASUREMENT OF DEEPER DEFECTS OF EXTENDED ELECTROCONDUCTING

II

Изобретение относитс  к иераэрушающему контролю и может быть ис , пользовано дл  контрол  прот женных электропровод щих объектов.The invention relates to a control breakdown and can be used to monitor extended electrically conductive objects.

Известен способ электромагнитной дефектометрии, заключающийс  в том, что на контролируемый объект воздействуют переменными магнитными пол ми нескольких частот, измер ют с помощью катушки индуктивности вносимое вихревыми токами изменение магнитного пол  на бездефектном и контролируемом участках, получают разность измеренных величин, раздел ют гармонические составл ющие полученного сигнала, преобразуют многомерный сигнал путем его перемножени  на матрицу коэффициентов и по полученному результату определ ют глубину дефекта lj .The known method of electromagnetic defectometry, which means that a controlled object is affected by alternating magnetic fields of several frequencies, a change in the magnetic field in a defect-free and controlled area is measured using an inductance coil, eddy currents are produced, the harmonic components of the resulting signal, convert the multidimensional signal by multiplying it by a matrix of coefficients and determine the depth of the defect lj by the result obtained.

Недостаток известного способа заключаетс  в низкой точности измерени  глубины дефектов, что св зано с неудовлетворительной точностью ОБЪЕКТОВThe disadvantage of this method lies in the low accuracy of measuring the depth of defects, which is associated with poor accuracy of the OBJECTS

|преобразовани  многомерного сигнала при вариации параметров контролируемого объекта в широком диапазоне.| conversion of a multidimensional signal when the parameters of the object being monitored are varied over a wide range.

Наиболее близок по технической сущности электромагнитный способ измерени  глубины дефектов прот женных эпектропровод щих объектов, за- к/йочающийс  в том, что через объект контрол  пропускают переменный электрический ток и анализируют обусловленный взаимодействием дефекта с этим током сигнал измерительного преобразовател  магнитного пол  2j..The closest to the technical essence is the electromagnetic method for measuring the depth of defects of extended electrically conducting objects, which is due to the fact that an alternating electric current is passed through the test object and the signal of the magnetic field measuring transducer 2j is analyzed due to the interaction of the defect with this current

Однако известный способ не обеспечивает необходимой точности определени  глубины дефектов.However, the known method does not provide the necessary accuracy for determining the depth of defects.

Цель изобретени  - повышение точHoicjK измерени  глубины дефектов. .The purpose of the invention is to increase the accuracy of measuring the depth of defects. .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что, , согласно способу измерени  глубины дефектов прот женных электро-, провод щих объектов, по изделию пропускают ток другой частотЬ, измер ют обусловленный взаимодейсГвием дефек3 та с током этой частоты сигнал измерительного преобразовател  магнитного пол , нормируют амплитуды обоих полученных сигналов по соответствующим коэффициентам преобразовани  величин магнитных полей, завис щих от частоты изменени  магнитны с полей j сравнивают пронормированные амплитуды обоих сигналов, регулируют амплитуду по меньшей мере одного из пропускаемых через - объект токов до равенства сравниваемых амплитуд сигналов, измер ют амплитуды токов, пропускаемых через контролируемый объект, и по ним определ ют глубину дефекта. При этом глубину дефекта определ ют по отношению амплитуд токов, пропускаемых через контролируемый объект, либо по разности амп итуд токов, пропускаемых через контролируемый объект, нормированной по амплитуде одного из этих токов. На фиг. 1 представлено распределение плотностей токов двух частот в толщине контролируемого объекта на фиг. 2 - график зависимости отно шени  токов, пропускаемых ло объекту , от глубины дефекта. Крива  1 соответствует распределению плотности тока 3 по толщине контролируемого объекта в данном сл чае трубе с внутренним радиусом R и внешним радиусом , на высшей частоте, кривые 2 и 3 распределению плотности тока 3 на низшей частоте при двух различных значени х этой частоты, протекающего через се чение трубы, крива  k (фиг.2)показы вает зависимость между глубиной h дефекта в трубе и измеренным отноше нием токов низшей и высшей частот. Способ осуществл етс  следующим образом. По контролируемому объекту (труб пропускают переменный электрический ток высшей частоты, распредел хйцийс  по толщине трубы в соответствии кривой 1. С помощью первичного изме ритель,ного преобразовател  магнитного пол ,установленного стационарно или перемещаемого по поверхности контролируемого объекта измер ют обусловленный воздействием дефекта сигнал. Дл  этой цели целесообразно использовать дифференциальный преобрагаователь, измер ющий составл ющую магнитного пол , возникающую при обтекании дефекта переменным 3 током, например нормальную к поверхности контролируемого объекта и, следовательно , вырабатывающий сигнал лишь под действием дефекта сплошности. Затем пропускают ток низшей частоты, распредел ющийс  по толщине трубы в соответствии с кривой 2, и измер ют обусловленный взаимодействием дефекта с током нижней частоты сигнал. Амплитуды сигналов низшей и высшей частот нормируют по коэффициентам преобразовани  первичного измерительного преобразовател , завис щим от частоты измер емого сигнала. В частности , при использований индукционного преобразовател  необходимо нормировать амплитуды сигналов по частоте f изменени  соответствующего , сигнала. Затем получают разность нормированных амплитуд сигналов, котора  определ етс  различием токов высшей и низшей частот, протекающих в кольцевом слое контролируемой трубы, заключенном между радиусами R 2. и h Согласно принципу эквивалентности воздействи  дефекта можно представить как магнитное поле, созданное прютивотрками, имеет то же распределение плотности тока, что и в целой трубе, но противоположную фазу в объеме дефекта. Таким образом, имеем Н -f(R)-r3 d, где Н„ магнитное поле, обуслов ленное дефектом; f{lO - функци  завис ща  от рассто ни  между измерительным преобразователем и дефектом ,V - объем дефекта; 3 - плотность тока в сплошном объекте. Так как функци  f(R) не зависит от частоты, То величины .магнитных полей, воздействующих на измерительный преобразователь, определ ютс  только различием суммарного тока, протекающего через дефект. Однако последнее полностью определ етс  различием токов высшей и низшей частот , протекающих в указанном слое. Следовательно, при равенстве упом нутых токов величины магнитных полей , обусловленные дефектом нормированных амплитуд сигналов высшей и низшей частот, должны быть равны между собой. Регулиру  амплитуду по меньшей мере одного тока, протекающего по трубе, например, низшей час 59 тоты, добиваютс  равенства токов, протекающих по кольцевому слою ( 2 2. ° первом приближении соответствует равенству площадей AffCp и AEFD (фиг. О. Однако при выполнении указанного услови  отношение токов высшей и низшей частот, протекающих по трубе, однозначно св зано с глубиной дефекта. Следовательно , измер   отношение амплитуд этих токов, можно определить глубину дефекта. Градуировочна  крива  рассчитываетс  аналитически по известным функци м распределени  плотности тока в целой трубе и имеет вид представленный на фиг.2. При измерении глубины малых дефектов целесообразно измер ть разность амплитуд токов высшей и низшей частот, также од нозначно св занную с глубиной дефекта , а дл  возможности использовани  одной градуировочной кривой при различных значени х токов, - нормироват полученную разность по амплитуде тока одной из частот, например выешей . Предлагаемый способ обеспечивает возможность измерени  глубины дефектов независимо от его раскрыти  и поперечных размеров, возможность измерени  глубины дефекта независимо от относительного положени  измерительного преобразовател  и дефекта, что особенно важно дл  непрерывного контрол  при стационарно установленных преобразовател х. Совокупность указанных преимущест позвол ет повысить надежность контро л  и упростить схему первичных измерительных преобразователей за счет уменьшени  числа стационарно установ ленных преобразователей. формула изобретени  1. Электромагнитный способ измерени  глубины дефектов прот женных 3 электропровод щих объектов, заключающийс  в том, что через объект контрол  пропускают переменный электрический ток и анализируют обусловленный взаимодействием дефекта с этим током сигнал измерительного преобразовател  магнитного пол , о тличающийс  тем, чтр, с целью повьшени  точности измерени , по изделию пропускают ток другой частоты , измер ют обусловленный взаимодействием дефекта с током этоС( частоты сигнал измерительного преобразовател  магнитного пол , нормируют амплитуды сЛоих полученных сигналов по соответствующим коэффициентам преобразовани  величин магнитных полей, завис щих от частоты изменени  магнитных полей, сравнивают пронормированные амплитуды обоих сигналов, регулируют амплитуду по меньшей мере одного из пропускаемых через объект токов до равенства сравниваемых амплитуд сигналов, измер ют амплитуды токов, пропускаемых через контролируемый объект, и по ним определ ют глубину дефекта. 2.Способ поп. 1, отличающий с   тем, что глубину дефекта определ ют по отношению амплитуд токов , пропускаемых через контролируемый объект. 3.Способ поп.1,отличающ и и с   тем, что глубину дефекта определ ют по разности амплитуд токов , пр иэускаемых через контрблируемьй объект, нормированной по амплитуде здного из этих тонов Источники информации, прин тие во аиимание при экспертизе t. Авторское свидетельство СССР V 7в973Ь кл. 6 01 N 27/90, 1978. . 2. Авторское свидетельство СССР по за вке 2бО 87б/25-28, к . G 01 Н 27/90, 978 (прототип).The goal is achieved by the fact that, according to the method of measuring the depth of defects of extended electrically conducting objects, a current of another frequency is passed through the product, the amplitude of both received signals, due to the interaction of the defect with the current of this frequency, is measured. according to the corresponding conversion factors of magnetic fields, depending on the frequency of change, the magnetic fields compare the normalized amplitudes of both signals with j, adjust the amplitudes The volume of at least one of the currents passed through the object to the equality of the compared amplitudes of signals, the amplitudes of the currents passed through the object being monitored are measured, and the depth of the defect is determined from them. At the same time, the depth of the defect is determined by the ratio of the amplitudes of the currents passed through the monitored object, or by the difference of the ampli tudes of the currents passed through the monitored object, normalized by the amplitude of one of these currents. FIG. 1 shows the distribution of current densities of two frequencies in the thickness of the monitored object in FIG. 2 is a plot of the ratio of the currents transmitted by the object to the depth of the defect. Curve 1 corresponds to the distribution of current density 3 over the thickness of the object being monitored in a given pipe with an internal radius R and external radius at a higher frequency, curves 2 and 3 to the distribution of current density 3 at a lower frequency at two different values of this frequency flowing through the cross section. The pipe, curve k (Fig. 2), shows the relationship between the depth h of the defect in the pipe and the measured ratio of the low and high frequency currents. The method is carried out as follows. Across the controlled object (pipes pass an alternating electric current of higher frequency, distribute the thickness over the pipe thickness in accordance with curve 1. With the help of a primary measuring instrument, a magnetic field transducer installed permanently or a controlled object moving on the surface of the object being monitored. For this For the purpose, it is advisable to use a differential converter that measures the component of the magnetic field that occurs when the current flows around the alternating current 3, for example The signal is normal to the surface of the object being monitored and, therefore, generates a signal only under the action of a defect of continuity. Then a low frequency current is passed, distributed over the pipe thickness in accordance with curve 2, and the signal due to the interaction of the defect with the lower frequency is passed. and the higher frequencies are normalized by the conversion factors of the primary transducer, depending on the frequency of the measured signal. In particular, when using an induction converter, it is necessary to normalize the amplitudes of the signals over the frequency f of the change in the corresponding signal. Then, the difference between the normalized amplitudes of the signals is obtained, which is determined by the difference between the high and low frequency currents flowing in the annular layer of the monitored pipe enclosed between the radii R 2 and h. According to the principle of equivalence of the effect of a defect, it can be represented by the same distribution current density, as in the whole pipe, but the opposite phase in the defect volume. Thus, we have Hf (R) -r3 d, where H is the magnetic field due to the defect; f {lO is a function depending on the distance between the measuring transducer and the defect, V is the volume of the defect; 3 - current density in a solid object. Since the function f (R) does not depend on frequency, the magnitudes of the magnetic fields acting on the measuring transducer are determined only by the difference in the total current flowing through the defect. However, the latter is completely determined by the difference in the high and low frequency currents flowing in the specified layer. Consequently, if these currents are equal, the magnitudes of the magnetic fields, due to the defect of the normalized amplitudes of the higher and lower frequencies, should be equal to each other. By adjusting the amplitude of at least one current flowing through the pipe, for example, the lowest hour 59m, the currents flowing through the annular layer are equal (2 2. ° to the first approximation corresponds to the equality of the areas AffCp and AEFD (Fig. O. However, if the specified condition is met the ratio of the high and low frequencies flowing through the pipe is uniquely related to the depth of the defect. Consequently, measuring the ratio of the amplitudes of these currents can determine the depth of the defect. The calibration curve is calculated analytically from the known function current density distribution in a tube and has the form shown in Fig. 2. When measuring the depth of small defects, it is advisable to measure the difference in the amplitudes of the currents of the higher and lower frequencies, also uniquely related to the depth of the defect, and to be able to use one calibration curve for different values x currents, the resulting difference is normalized by the amplitude of the current of one of the frequencies, for example, the eaves. The proposed method makes it possible to measure the depth of defects regardless of its opening and transverse dimensions, the ability to measure the depth of the defect regardless of the relative position of the measuring transducer and the defect, which is especially important for continuous monitoring with stationary mounted transducers. The combination of these advantages allows to increase the reliability of the control and simplify the circuit of the primary transducers by reducing the number of stationary transducers. invention 1. Electromagnetic method of measuring the depth of defects of 3 extensive electrically conductive objects, which consists in passing an alternating electric current through the test object and analyzing the magnetic field transducer caused by the interaction of the defect with this current, different from that To increase the measurement accuracy, a current of a different frequency is passed through the product, measured due to the interaction of the defect with the current C (frequency signal of the measuring transducer magnetic field, normalize the amplitudes of the received signals according to the respective conversion factors of magnetic fields depending on the frequency of changes of magnetic fields, compare the normalized amplitudes of both signals, regulate the amplitude of at least one of the currents transmitted through the object to equal the compared amplitudes of the signals, measure the amplitudes currents passed through the controlled object, and the depth of the defect is determined from them. 2. Method pop. 1, characterized in that the depth of the defect is determined by the ratio of the amplitudes of the currents passing through the monitored object. 3. Method pop.1, which is also distinguished by the fact that the depth of the defect is determined by the difference in the amplitudes of the currents transmitted through the counter-object, normalized by the amplitude of these tones. Sources of information are taken during examination t. USSR author's certificate V 7v973b kl. 6 01 N 27/90, 1978.. 2. USSR author's certificate in application 2bO 87b / 25-28, k. G 01 H 27/90, 978 (prototype).

VV

V ,V,

Ф1Л1F1L1

и itand it

а4a4

22

«ИГ"IG

«ТУ W%"TU W%

пP

Claims (3)

формула изобретенияClaim 1. Электромагнитный способ измерения глубины дефектов протяженных1. The electromagnetic method for measuring the depth of defects extended 938123 4 электропроводящих объектов, заключающийся в том, что через объект контроля пропускают переменный электрический ток и анализируют обусловленный взаимодействием дефекта с этим током сигнал измерительного преобразователя магнитного поля, о тличающийся тем, ч.тр, с целью повышения точности измерения, по изделию пропускают ток другой частоты, измеряют обусловленный взаимодействием дефекта с током этой частоты сигнал измерительного преобразователя магнитного поля, нормируют амплитуды обоих полученных сигналов по соответствующим коэффициентам преобразования величин магнитных полей, зависящих от частоты изменения магнитных полей, сравнивают пронормированные амплитуды обоих сигналов, регулируют амплитуду по меньшей мере одного из пропускаемых через объект токов до равенства сравниваемых амплитуд сигналов, измеряют амплитуды токов, пропускаемых через контролируемый объект, и по ним определяют глубину дефекта.938123 4 electrically conductive objects, which consists in the fact that an alternating electric current is passed through the control object and the signal of the measuring magnetic field transducer due to the interaction of the defect with this current is analyzed, which is different in order to increase the measurement accuracy, another current is passed through the product frequency, measure the signal of the measuring transducer of the magnetic field due to the interaction of the defect with the current of this frequency, normalize the amplitudes of both received signals according to the corresponding The conversion factors of magnetic field values, depending on the frequency of change of magnetic fields, compare the normalized amplitudes of both signals, adjust the amplitude of at least one of the currents passed through the object to the equality of the compared signal amplitudes, measure the amplitudes of the currents passed through the controlled object, and determine the depth from them defect. 2. Способ поп. ^отличающийся тем, что глубину дефекта определяют по отношению амплитуд токов, пропускаемых через контролируемый объект.2. The method of pop. ^ characterized in that the defect depth is determined by the ratio of the amplitudes of the currents passed through the controlled object. 3. Способ поп.1,отлича real и й с я тем, что глубину дефекта определяют по разности амплитуд токов, пропускаемых через контролируемый объект, нормированной по амплитуде одного из этих ТОМОВ,3. The method of pop. 1, the difference between real and th is that the defect depth is determined by the difference in the amplitudes of the currents passed through the controlled object, normalized by the amplitude of one of these TOMS, Источники информаций, принятые во внимание при экспертизеSources of information taken into account during the examination 1. Авторское свидетельство СССР1. USSR copyright certificate V 7«9731, кл. G 01 N 27/90, 1978. .V 7 "9731, cl. G 01 N 27/90, 1978.. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 2604876/25-28, кл. G 01 И 27/90, 1978 (прототип).2. USSR author's certificate on application 2604876 / 25-28, cl. G 01 And 27/90, 1978 (prototype).
SU802950099A 1980-07-04 1980-07-04 Electromagnetic method of measuring depth of lengthy electroconductive object flaws SU938123A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802950099A SU938123A1 (en) 1980-07-04 1980-07-04 Electromagnetic method of measuring depth of lengthy electroconductive object flaws

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802950099A SU938123A1 (en) 1980-07-04 1980-07-04 Electromagnetic method of measuring depth of lengthy electroconductive object flaws

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU938123A1 true SU938123A1 (en) 1982-06-23

Family

ID=20905830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802950099A SU938123A1 (en) 1980-07-04 1980-07-04 Electromagnetic method of measuring depth of lengthy electroconductive object flaws

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU938123A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1060952A (en) Method and apparatus for detecting faults in buried insulated conductors
Majchrzak et al. Application of the acoustic emission method for diagnosis in on-load tap changer
US3340466A (en) Nondestructive testers utilizing highfrequency and low-frequency eddy currents to test for surface and subsurface defects
Refaat et al. A review of partial discharge detection techniques in power transformers
SU938123A1 (en) Electromagnetic method of measuring depth of lengthy electroconductive object flaws
EP0146638B1 (en) Method for measuring transformation rate
JP4551035B2 (en) Conductor thickness measuring device
RU2610350C1 (en) Eddy current testing method
SU746278A1 (en) Method and apparatus for non-destructive testing
SU945769A1 (en) Device for electromagnetic flaw detection
Li et al. The application of GMR sensor in the partial discharge detection
SU1176231A1 (en) Three=parameter method of eddy-current testing of metal non-magnetic objects
SU996929A1 (en) Electroconductive article electromagnetic checking method
RU2818648C1 (en) Device for determining homogeneity of mechanical properties of articles made from ferromagnetic materials and detecting zones with abnormal hardness therein
US1884364A (en) Method of mapping subsurface structures
Yusa et al. Whether “Rich in Frequency” Means “Rich in Information” in Pulsed Eddy Current Testing to Evaluate Plate Thickness: Numerical Investigation
SU1619152A1 (en) Method and apparatus for checking and calibrating eddy-current inspection device
Vadaliya et al. A Review of an Investigation of Partial Discharge Sources and Locations along the High Voltage Transformer Winding
KR920002179B1 (en) Method and apparatus for detecting flaw with eddy current
SU847174A1 (en) Two-frequency modulation flaw detector
SU894550A1 (en) Method of electromagnetic checking with gap effect suppression
SU578610A1 (en) Method of multiparametric checking with aid of eddy currents
POPA et al. Methods for Faults Localization in Power Transformers Insulation
Gockenbach et al. Transfer function as tool for noise suppression and localization of partial discharges in transformers during on-site measurements
SU932206A1 (en) Device for checking coating thickness