Вихретоковый метод неразрушающего контроля

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.