SU746278A1

SU746278A1 - Method and apparatus for non-destructive testing

Info

Publication number: SU746278A1
Application number: SU782601147A
Authority: SU
Inventors: Виктор Игоревич Рогачев; Лев Исаакович Трахтенберг; Петр Николаевич Шкатов
Original assignee: Научно-производственное объединение "ЭНЕРГИЯ"
Priority date: 1978-04-10
Filing date: 1978-04-10
Publication date: 1980-07-07

Description

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля и может быть использовано для дефектоскопии электропроводных объектов, преимущественно для выявления дефектов, появляющихся в процессе эксплуатации.The invention relates to non-destructive testing methods and can be used for flaw detection of electrically conductive objects, mainly for detecting defects that appear during operation.

Известен способ неразрушающего контроля, заключающийся в том, что через изделие вдоль его оси пропускают ток, измеряют в зоне контроля магнитное поле рассеяния и по его величине судят о качестве изделия ill. 'A known method of non-destructive testing is that a current is passed through the product along its axis, the scattering magnetic field is measured in the control zone, and the quality of the product is judged by its value ill. ''

Недостаток этого способа заключается В том,’ что он обеспечивает выявление дефектов только в ферромагнитных объектах контроля.The disadvantage of this method is that it ensures the detection of defects only in ferromagnetic objects of control.

Наиболее близким по технический сущности к изобретению является способ неразрушающего контроля электропроводных объектов, заклю . чающийся в том, что через объект контроля пропускают переменный ток, располагают над объектом контроля блок измерительных катуше. индуктивности и по величине напряжения на их выводах судят о контролируемых параметрах (2).The closest in technical essence to the invention is a method of non-destructive testing of electrically conductive objects. In this case, an alternating current is passed through the control object, a block of measuring coils is placed above the control object. inductances and the magnitude of the voltage at their terminals judge the controlled parameters (2).

Устройство для осуществления способа содержит генератор переменного тока и два токоввода, соединенных с его выходом, установленных на объекте контроля, и последовательно соединенные блок измерительных катушек индуктивности, блок обработки сигнала и выходной блок (2),A device for implementing the method comprises an alternating current generator and two current leads connected to its output installed on the monitoring object, and a unit of measuring inductance coils, a signal processing unit and an output unit (2), connected in series

Недостаток этого способа заключается в низкой точности и надежности контроля, что обусловлено малыми приращениями напряжения на измерительных катушках в зоне дефекта по сравнению с имеющимся на них напряжением в исходном состоянии.The disadvantage of this method is the low accuracy and reliability of the control, which is due to small increments of the voltage on the measuring coils in the defect zone compared with the voltage on them in the initial state.

Применение дифференциальных измеритель ных систем не решает поставленной задачи, так как магнитное поле в зоне контроля весь ма неоднородно.The use of differential measuring systems does not solve the posed problem, since the magnetic field in the control zone is completely inhomogeneous.

Целью изобретения является повышение точности контроля.The aim of the invention is to improve the accuracy of control.

Поставленная Цель достигается тем, что через объект контроля пропускают дополнительный переменный ток, устанавливают его амплитуду и фазу такими, чтобы напряжение на выводах блока измерительных катушек индуктивности при отсутствии дефектов вThis goal is achieved by the fact that an additional alternating current is passed through the control object, its amplitude and phase are set such that the voltage at the terminals of the block of measuring inductors in the absence of defects in

Α· 7’Α · 7 ’

........ pa......... pa.

......зоне контроля было минимальным, и проводят контроль изделия....... the control zone was minimal, and the product was inspected.

Устройство, реализующее указанный способ контроля, снабжено двумя дополнительными токовводами, устанавливаемыми на контролируемом объекте, и регуляторами фазы и амплитуды, через которые дополнительные токовводы соединены с выходом генератоНа чертеже изображено устройство реализующее предлагаемый способ.A device that implements the specified control method is equipped with two additional current leads installed on the controlled object, and phase and amplitude regulators through which additional current leads are connected to the generator output. The drawing shows a device that implements the proposed method.

Устройство содержит генератор 1 переменного тока, разделительный трансформатор 2, две пары токовводов 3 и 4, систему 5 измерительных катушек индуктивности, регуляторы 6 и 7 фазы и амплитуды, блок 8 обработки сигнала й выходной блбк 9.The device comprises an alternating current generator 1, an isolation transformer 2, two pairs of current leads 3 and 4, a system of 5 measuring inductors, phase and amplitude regulators 6 and 7, a signal processing unit 8, and an output block 9.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Генератор 1 через трансформатор 2 задает ток, проходящий через соответствующие Пары токовводов 3 и 4 по объекту контроля 10. Токовводы 3 и 4 размещают на объекте контроля 10 таким образом, чтобы магнитные поля, обусловленные током через первую 3 и вторую 4 пары токовводов создавали, на , катушках измерительной системы 5 противо- . фазные напряжения, которые выравнивают по амплитуде и фазе с помощью регуляторов 6 и 7, определяющих величины токов через соответствующие токовводы и сдвиг фаз этих токов относительно друг друга.The generator 1 through the transformer 2 sets the current passing through the corresponding pairs of current leads 3 and 4 at the test object 10. Current leads 3 and 4 are placed on the control object 10 so that the magnetic fields generated by the current through the first 3 and second 4 pairs of current leads create , coils of the measuring system 5 counter. phase voltages, which are aligned in amplitude and phase with the help of regulators 6 and 7, which determine the magnitude of the currents through the respective current leads and the phase shift of these currents relative to each other.

При появлении дефекта в зоне контроля равновесие между магнитными полями, обусловленными различными токами, нарушается, и на внешних зажимах системы 5 измерительных катушек возникает напряжение, которое поступает на вход блока 8 обработки сигнала и регистрируется блоком 9. Взаимной компенсации изменений токов, находящихся в противофазе, не произойдет из-за разных путей протекания тока через объект 10 контроля. Электромагнитные неоднородности, не нарушающие сплошности объекта 10 контроля, неWhen a defect appears in the control zone, the equilibrium between the magnetic fields due to different currents is violated, and a voltage appears at the external terminals of the system 5 of measuring coils, which is fed to the input of the signal processing unit 8 and is recorded by the block 9. Mutual compensation of changes in currents in antiphase, will not happen due to different paths of current flow through the control object 10. Electromagnetic inhomogeneities that do not violate the continuity of the control object 10 do not

.. приводят к появлению сигналов, так как величина тока, протекающего через неоднородность, не изменяется. Это обусловлено тем, Что величина тока определяется сопротивлением обмоток трансформатора 2, которое может быть выбрано много большим, чем возможная вариация сопротивления в цепи, за счет появления электромагнитных неоднородностей... lead to the appearance of signals, since the magnitude of the current flowing through the inhomogeneity does not change. This is due to the fact that the current value is determined by the resistance of the windings of the transformer 2, which can be chosen much larger than the possible variation of the resistance in the circuit due to the appearance of electromagnetic inhomogeneities.

В общем случае оптимальное расположение токовводов 3 и 4 зависит от многих факторов: диаметра измерительных катушек 5, толщины объекта 10 контроля, частоты тока, электромагнитных параметров объекта контроля. Для повышения чувствительности к подповерхностным дефектам расстояния R ι и R; между соответствующими электродами выбирают из уело15 _я ⁴ вия ~ί > 5, а величину Rj из условия R₍<35, где 5¹- глубина проникновения тока на данной частоте.In the general case, the optimal arrangement of current leads 3 and 4 depends on many factors: the diameter of the measuring coils 5, the thickness of the test object 10, the current frequency, and the electromagnetic parameters of the test object. To increase the sensitivity to subsurface defects, the distances R ι and R; between the electrodes is selected from uelo15 Via _I ⁴ ~ ί> 5, and the value Rj from the condition R _(<35, with 5 ¹ - current penetration depth at a given frequency.

Использование предлагаемого способа неразрушающего контроля и устройства для его реализации обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества:Using the proposed method of non-destructive testing and a device for its implementation provides compared with the known following advantages:

- подавление влияния вариации электрофизических свойств объекта контроля на результаты дефектоскопии, что имеет место, например, при вихретоковом контроле с возбуждением вихревых токов с помощью катушек индуктивности;- suppression of the influence of variations in the electrophysical properties of the test object on the results of flaw detection, which takes place, for example, during eddy current testing with the initiation of eddy currents using inductors;

- высокую стабильность балансировки измерительной системы преобразователей, так как Она Достигается путем регулировки токовых цепей;- high stability of the balancing of the measuring system of the transducers, since it is achieved by adjusting the current circuits;

- значительное повышение уровня полезного сигнала по отношению к существующему уровню сигнала при отсутствии дефектов.- a significant increase in the level of the useful signal in relation to the existing signal level in the absence of defects.

Все это повышает точность и надежность контроля.All this increases the accuracy and reliability of control.

Предлагаемый способ контроля наиболее целесообразно использовать для контроля ответственных участков металлоконструкций в процессе их эксплуатации.The proposed control method is most expediently used to control critical sections of metal structures during their operation.

Claims

1. Instruments for non-destructive testing

2. US patent N 1.944.954,

materials and products. Handbook editedkl. 324-37, 1934 (prototype).

ha