Вихретоковый метод неразрушающего контроля

03.10.2023 г.

Содержание

  1. Где применяется метод
  2. Методика контроля
  3. Чувствительность метода
  4. Способы контроля
  5. Оборудование, которое применяется в рамках вихретокового метода
  6. Преимущества метода

Вихретоковый метод неразрушающего контроля - бесконтактный способ контролировать вихревые токи объектов, изготовленных из металла. Под такими токами принято понимать поля магнитного тока переменного типа, получаемые в результате прохождения электричества переменного вида через катушки в узле зонда. Когда датчик связан с деталью, в ней образовываются вихревые токи, напрямую связанные с переменным магнитным полем. В результате работы могут произойти разрывы, изменятся свойства самой детали, изменяя поток вихревого тока, что можно обнаружить зондом.

 

Где применяется метод

Вихретоковый метод считается оптимальным для использования в сложных промышленных условиях, потому что аппаратура устойчиво переносит негативное воздействие масла, грязи, влаги. Подобные датчики широко используются в разных отраслях промышленности:

  • Авиационная, как для диагностики деталей при производстве и во время эксплуатации.
  • Строительная. Здесь вихретоковый метод используют с целью контроля качества сварных швов.
  • Автомобилестроительная при техобслуживании агрегатов.
  • Судостроительная. Посредством этого метода проверяют качество материала внешней обшивки суден.
  • При контроле труб и резервуаров для воды, нефти, газа.
  • Промышленная. Способ широко используется в процессе измерения вибраций, контроля движения цилиндров в двигателях внутреннего сгорания, определения толщины.

Методика контроля

Вихретоковый метод работает для анализа взаимосвязи электромагнитных полей внешнего типа и типа вихревых токов. В роли первых выступает катушка индуктивности (вихретоковый преобразователь), принцип работы которой основан на действии импульсного тока. Работая, она образовывает электромагнитное поле, действующее на вихревые токи и на преобразователь, меняя показания электрического сопротивления. Показатели напряжения или сопротивления на них дают понятие о контролируемом объекте или положении преобразователя, имеющего к нему отношение.

Вихретоковый метод неразрушающего контроля создан для поиска недочетов и оценивания параметров материалов, обработки и хранения полученных данных. Современные автоматизированные сканирующие системы с многими координатами позволяют визуализировать достаточно точно.

 

Чувствительность метода

Так как посредством вихретокового метода должны обнаруживаться недостатки, он должен быть достаточно чувствительным. Под чувствительностью контроля понимают минимальные размеры определенных недочетов в имеющихся условиях.

На чувствительность влияют следующие параметры:

  • Глубина, где находится дефект. Несмотря на хорошую чувствительность к недочетам, расположенным ближе к поверхности, к тем, что залегают на большей глубине она значительно меньше.
  • Свойства, отвечающие за степень затухания вихревых токов.
  • Плотность токов вихревого типа, которая ослабляет поток.
  • Диаметр зонда, влияющего на возможность сделать глубину большей.

Применяя высокочувствительное вихретоковое оборудование, можно быстро и эффективно обнаружить дефекты. При этом низкие частоты используются в случае необходимости более глубокого проникновения, а относительно высокие – для нахождения недочетов на поверхностях.

 

Способы контроля

Вихретоковый контроль - неразрушающий способ, работающий на взаимосвязи электромагнитного поля преобразователя с таким же полем вихревых токов.

Осуществляют его бесконтактно между преобразующей составляющей с подконтрольным материалом, потому что их работа происходит удаленно, таким образом удается получать хорошие результаты даже при условии повышенной скорости движения объекта.

Существуют следующие способы:

  • Амплитудный, в основе которого лежитлежи процесс измерения амплитуды сигнала преобразователя.
  • Фазовый, основанный на измерении фазы преобразовательского сигнала.
  • Фазово-амплитудный, цель которого заключается в измерении проекции вектора напряжения преобразующего устройства на направлении отстройки.
  • Частотный, основанный на измерении частоты сигнала преобразователя параметрического типа.
  • Многочастотный, в основе которого лежит анализ или синтез сигналов преобразователя, появляющиеся из-за взаимодействия электромагнитного поля разных частот с объектом.
  • Переменно-частотный. В данном случае происходит анализ или синтез амплитуды и частоты сигнала из-за изменения частоты заданного параметра в общем его виде.
  • Импульсный, отвечающий за измерение амплитуды, продолжительности сигнала преобразователя в виде импульса, образованного за счет взаимосвязи электромагнитного поля нестационарного вида с исследуемым материалом.
  • Абсолютный, когда происходит измерение сигнала, на который осуществляется воздействие абсолютного значения параметра, находящегося под контролем.
  • Модуляционный, в основе которого лежит анализ сигнала, образованного изменениями в пространстве значений контролируемого объекта.
  • Дифференциальный, когда измеряется сигнал преобразователя, образованного в результате приращения параметра.
  • Спектральный. Здесь происходит измерение спектрального состава преобразователя вихретокового типа.

 

Оборудование, которое применяется в рамках вихретокового метода

В процессе применения вихретокового метода неразрушающего контроля используют оборудование:

  • Дефектоскопы. Это портативное оборудование, позволяющее найти недочеты разной сложности.
  • Структуроскопы, находящие недочеты в изделиях из меди, алюминия, а также определяющие твердость стального материала, его марку, предел прочности.
  • Ферритометры, посредством которых измеряют уровень содержания ферритной фазы в швах сварки и проницаемости магнитного типа в объектах, изготовленных из стали, бронзы, чугуна.
  • Линии контроля, позволяющие на автоматизированном уровне находить недочеты с разными параметрами.

 

Преимущества метода

Метод вихретокового неразрушающего контроля привлекателен тем, что он:

  • Не контактирует с поверхностью.
  • Не требует подвод или устранение жидкости.
  • Способен выявить трещины, выходящие на поверхности, глубиной не менее 0,1 мм, длиной не менее 2 мм и шириной от 0,01 мм и больше максимально эффективно.
  • Применяется для автоматизированного входного и выходного контроля объектов.
  • Может проводиться относительно объектов с наличием немагнитного покрытия, толщина которого составляет до 2 мм.
  • Применяется как к основному материалу, так и соединениям.
  • Не нуждается в расходниках.
  • Совершенно безопасен для контролера, осуществляющего процесс.
  • Применяется по отношению к подвижным объектам.
Автор материала:
Зубарев Алексей Сергеевич автор фото
Зубарев Алексей Сергеевич
Доцент кафедры МТ-7 “Технологии сварки и диагностики” МГТУ ИМ. Н.Э. Баумана
Подробнее

Читайте также

Методы ультразвуковой дефектоскопии

О методах ультразвуковой дефектоскопии: принцип работы, параметры оценки дефектов, виды ультразвуковых преобразователей. Методы ультразвуковой дефектоскопии позволяют применять колебания ультразвука с целью выявления дефектов в деталях, изготовленных из металла, не разрушая их.

Виды дефектоскопов

О видах дефектоскопов и их применении. Дефектоскопы используются, для того, чтобы найти существующие в материалах дефекты и предупредить использование некондиционного материала для производства. Это универсальный по применению вид контроля, дефектовки, который указывает на аварийные участки.

Методы измерения твердости металлов

О методах измерения твердости металлов: общие требования к испытаниям, основные методы измерения твердости. Измерение твердости металла необходимо для того, чтобы правильно подобрать металл или сплав для изготовления детали или сборки механизма. Основные требования являются обязательными для всех методов испытаний.

Наши новости
Все новости
Нам исполнилось 7 лет!
Сегодня у нас особенный день - нам 7 лет!
Поздравляем с днем метрологии!
Пусть всегда Ваши измерения будут точными!
С новым 2023 годом!!!!
Поздравляем с новым годом и рождеством!
Участие в фестивале «Строй-Герой» 2022
Компания А3 Инжиниринг приняла участие в фестивале «Строй-Герой» 2022