Переменных механических

Применение электромагнитных средств с многоэлементными преобразователями является эффективным способом повышения производительности контроля крупногабаритных изделий со сложной поверхностью. Достигнутый на сегодняшний день уровень технологии изготовления многоэлементных электромагнитных преобразователей позволяет не только повысить производительность сканирования контролируемой поверхности, но и решить очень важную и актуальную задачу - визуализацию топографии электромагнитных полей на поверхности объекта контроля. Значение визуализации физических полей в системах контроля и управления качеством изделий отмечено в большом количестве работ [21, 24, 41, 46 - 48]. Это связано как с физиологическими особенностями восприятия информации оператором - большую часть информации человек воспринимает через органы зрения и ему свойственно оперировать зрительными образами, так и с тем, что визуальное изображение, которое несет большое количество информации об объекте контроля, существенно упрощает и расширяет функциональные возможности систем ввода информации в электронно-вычислительные устройства. Интенсивное развитие компьютерных методов распознавания и обработки изображений также способствуют исследованиям в области визуализации физических полей и разработке устройств НК с визуальным представлением информации. В настоящее время ведутся интенсивные работы по созданию устройств неразрушающего контроля с визуализацией постоянных и переменных магнитных полей [46 - 48].

Матричные многоэлементные преобразователи (ММП) позволяют осуществлять преобразование рельефа статических и переменных магнитных полей в потенциальный рельеф с учетом пространственной топографии поля. Осуществляя электронную развертку получаемого потенциального рельефа телевизионными методами, на выходе преобразователя получают видеосигнал, несущий в себе информацию о контролируемом объекте, который после усиления поступает на вход видеоконтрольного устройства и управляет яркостью светового пятна на его экране. Одновременно электронный луч перемещается по экрану, при этом на его поверхности образуется изображение исследуемого рельефа поля. Устройства с многоэлементными матричными преобразователями позволяют получать изображение контролируемого участка на экране видеоконтрольного устройства в статическом и динамическом режимах, опознавать предметы по форме и материалы по их электрофизическим свойствам, определять ориентацию и регистрировать процесс развития дефектов, перемещать преобразователь и объект контроля друг относительно друга с произвольной скоростью и в произвольном направлении [21, 41, 42]. Наряду с положительными качествами этим устройствам присущи следующие недостатки: трудность контроля участков с переходами и закруглениями, сложность конструкции преобразователя, наличие перекрестных помех, трудность достижения полной идентичности параметров большого числа элементарных преобразователей и электронных коммутаторов, что снижает чувствительность и достоверность контроля.

Магнитные стали и сплавы обладают малой коэрцитивной силой и высокой магнитной проницаемостью. К ним относятся электротехнические железо и сталь, железоникелевые сплавы, называемые пермаллоями. Электротехническое железо (марки Э, ЗА, ЭАА) содержит менее 00,4 % С, имеет магнитную проницаемость 3500 - 4500 Гс/3, Нс=0.8-1.2Эи применяется для изготовления сердечников устройств, работающих в переменных магнитных полях, т. е. в условиях непрерывного перемагничивания. Электротехническая сталь содер^т менее 0,05 % Си кремний, увеличивающий магнитную проницаемость до 8000 - 20000 Гс/Э при снижении Нс до 0,4 Э. Ее применяют для

Применение электромагнитных средств с многоэлементными преобразователями является эффективным способом повышения производительности контроля крупногабаритных изделий со сложной поверхностью. Достигнутый на сегодняшний день уровень технологии изготовления многоэлементных электромагнитных преобразователей позволяет не только повысить производительность сканирования контролируемой поверхности, но и решить очень важную и актуальную задачу - визуализацию топографии электромагнитных полей на поверхности объекта контроля. Значение визуализации физических полей в системах контроля и управления качеством изделий отмечено в; большом количестве работ [21, 24, 41, 46 - 48]. Это связано как с физиологическими особенностями восприятия информации оператором - большую часть информации человек воспринимает через органы зрения и ему свойственно оперировать зрительными образами, так и с тем, что визуальное изображение, которое несет большое количество информации об объекте: контроля, существенно упрощает и расширяег функциональные возможности систем ввода информации в электронно-вычислительные устройства. Интенсивное развитие компьютерных методов распознавания и обработки изображений также способствуют исследованиям в области визуализации физических полей и разработке устройств НК с визуальным представлением информации. В настоящее время ведутся интенсивные работы по созданию устройств неразрушаюшего контроля с визуализацией постоянных и переменных магнитных полей [46 - 48].

Матричные многоэлементные преобразователи (ММП) позволяют осуществлять преобразование рельефа статических и переменных магнитных полей в потенциальный рельеф с учетом пространственной топографии поля. Осуществляя электронную развертку получаемого потенциального рельефа телевизионными методами, на выходе преобразователя получают видеосигнал, несущий в себе информацию о контролируемом объекте, который после усиления поступает на вход видеоконтрольного устройства и управляет яркостью светового пятна на его экране. Одновременно электронный луч перемещается по экрану, при этом на его поверхности образуется изображение исследуемого рельефа поля. Устройства с многоэлементными матричными преобразователями позволяют получать изображение контролируемого участка на экране видеоконтрольного устройства в статическом и динамическом режимах, опознавать предметы по форме и материалы по их электрофизическим свойствам, определять ориентацию и регистрировать процесс развития дефектов, перемещать преобразователь и объект контроля друг относительно друга с произвольной скоростью и в произвольном направлении [21, 41, 42]. Наряду с положительными качествами этим устройствам присущи следующие недостатки: трудность контроля участков с переходами и закруглениями, сложность конструкции преобразователя, наличие перекрестных помех, трудность достижения полной идентичности параметров большого числа элементарных преобразователей и электронных коммутаторов, что снижает чувствительность и достоверность контроля.

Непроизводительные и дорогостоящие механические, металлографические и химические испытания можно заменить неразрушающим вихретоковым контролем только при установлении корреляционных связей между физико-химическими свойствами материала и сигналами ВТП. Эти связи проявляются через электрофизические свойства материала, т. е. через удельную электрическую проводимость о и магнитные характеристики. Поэтому при решении вопроса о возможности контроля того или иного параметра вихретоковым структуроскопом необходимо знать, влияет ли этот параметр на магнитные свойства и а материала. Вихретоковыми структуроскопами можно измерить мгновенное значение несинусоидального напряжения ВТП при перемагничивании стали в сильных переменных магнитных полях либо амплитуду и фазу одной из гармоник напряжения ВТП при перемагничивании объекта в сильных или слабых полях. Чтобы уменьшить влияние на показания приборов ряда мешающих факторов, необходимо разработать по-

Шум электродвигателей является следствием пульсации переменных магнитных полей и воздушных потоков внутри корпуса машины, а также работы подшипников качения и контактов.

Большое число факторов влияет и на различные виды магнитной проницаемости. Для симметричных переменных магнитных полей часто пользуются тремя видами магнитной проницаемости: магнитной проницаемостью тела PLT, динамической проницаемостью (д,дин, комплексной магнитной проницаемостью JIK = HI—/№• При наличии подмагничивающего поля необходимо строить зависимости типа Цдин/Я для разных значений напряженности магнитного поля.

Обычно на практике изделия из магнитных материалов контролируются неразрушающими средствами в области слабых, средних и сильных магнитных полей возбуждения, а сами реальные процессы перемагничивания при этом совершаются либо по частному, либо по предельному циклу магнитного гистерезиса. Следовательно, магнитная проницаемость в этом случае существенно зависит от величины перемагничивающего поля. Поэтому принятое в линейной теории допущение fx= =const — грубое приближение. Кроме того, при слабых переменных магнитных полях контроль параметров изделия является нестабильным, так как материал в магнитном отношении неоднороден. В связи с этим возникает необходимость в постановке новой задачи, учитывающей реальные процессы перемагничивания ферромагнетика в области средних и сильных полей. При таких значениях полей свойства материала выравниваются и становятся магнитно-однородными.

Для неразрушающего контроля качества ферромагнитных изделий и в измерительной технике часто возникает необходимость применения наряду с переменным полем заданной частоты двух переменных магнитных полей различной частоты. Новые результаты получаются, если учитывать нелинейность кривой пере-магничивания материала, т. е. аттестовывать объект не по суммарному эффекту, а по высшим гармоническим составляющим. Так, в работе [1] даны теоретические основы статического метода контроля качества магнитных изделий по высшим гармоникам эдс измерительного преобразователя проходного типа. В рассмотренной задаче учитываются подмагничивание постоянным полем и статическая гистерезисная петля ферромагнетика, перемагничиваемого переменным магнитным полем синусоидальной формы. Установлены количественные закономерности связи гармоник эдс датчика с магнитными параметрами: коэрцитивной силой, остаточной и максимальной магнитной индукцией материала.

В ПЕРЕМЕННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ

Таким образом, одним из основных факторов, определяющих надежность и долговечность ГМР, компенсаторов и сильфонов УЧЭ КИП и А, является совместное действие низкочастотных переменных механических напряжений и коррозионно-активной среды, протекающее по критериям малоцикловой коррозионной усталости.

коррозия под напряжением - коррозия металла при одновременном воздействии коррозионной среды и постоянных или переменных механических напряжений;

Межкристаллитной коррозией металлических сооружений называется разрушение их, происходящее преимущественно по границам кристаллов (зерен) металла под воздействием окружающей коррозионной среды и постоянных или переменных механических напряжений. Межкристаллитная коррозия наблюдается в основном на свинцовых оболочках подземных кабелей различного назначения.

Сначала строилась предельная поверхность t — } (оа, ат, Т), где аа — амплитуда переменных механических напряжений; от — статические растягивающие напряжения; Т — температура, при которой ведутся изотермические испытания.

коррозия под напряжением — коррозия металлов при одновременном воздействии коррозионной среды и постоянных или переменных механических напряжений. Критерием оценки работоспособности материала в коррозионной среде является коррозионно-меха-ническая прочность — допустимый предел статических или циклических напряжений на заданной временной базе;

Известно, что пьезоэлектрический эффект проявляется в возникновении электрических зарядов на поверхности или в электрической поляризации зарядов внутри диэлектрика под воздействием внешних переменных механических напряжений. Для описываемых ниже зондов использовалась пьезоэлектрическая керамика из цирконата титаната свинца (PbZiTiOs). Свойства пьезокерамики таковы, что соответствующие элементы фиксируют только переменную часть давления.

Сочетание постоянных и переменных механических и тепловых нагрузок с концентрацией напряжений приводит к повышенной местной нагруженности циклического характера, развивающейся на фоне различной статической нагруженности. При этом образование повторных неупругих деформаций и связанных с ними остаточных напряжений изменяет как амплитудные, так и средние составляющие местных напряжений и деформаций.

При коррозионном растрескивании, или транскристаллит-ной коррозии, в результате одновременного действия агрессивной среды и переменных механических напряжений разрушение идет не только по границам зерен, трещина перерезает и тела зерен в местах наибольших растягивающих напряжений.

Коррозионные трещины возникают обычно на базе межкристаллитных разрушений при одновременном действии на металл агрессивной среды и переменных механических напряжений (которые могут быть вызваны также переменной температурой). Коррозионное разрушение следует по линии наибольших растягивающих напряжений

Стали Х25Т и Х28 являются окалиностойкими, и их используют для изготовления печной арматуры, цементационных ящиков и других металлоконструкций, эксплуатирующихся в газовых средах при температурах до 900-1100 °С. Следует иметь в виду, что стойкость этих сталей к газовой коррозии сохраняется только в случае действия на металл минимальных постоянных или переменных механических нагрузок. Высокохромистые стали, кроме того, обладают значительной стойкостью в коррозионных средах, содержащих сероводород и сернистый ангидрид, при высоких температурах. Стали этой группы, содержащие 25-28 % Сг, проявляют склонность к МКК аналогично сталям с 17 % Сг при высоких скоростях охлаждения с температур > 950 °С, что связано с выделением карбидов и обеднением границ зерен Сг. Стимулирующее влияние оказывает также образование при определенном составе стали некоторого количества мартенсита по границам зерен. Для предотвращения МКК в стали вводят Ti в количестве > 5 х % С или Nb в количестве > 10 х % С . В случае изготовления из высокохромистых сталей, не содержащих Ti и Nb, сварной аппаратуры, эксплуатирующейся в жестких коррозионных средах, ее подвергают дополнительному отжигу при 760 - 780°С с последующим охлаждением в воде или на воздухе. При этом вследствие диффузионных процессов выравнивается концентрация Сг в зерне и сопротивление стали МКК повышается.

Предварительные замечания. Исследование вопросов прочности деталей машин и конструкций при вибрации связано с необходимостью измерения переменных механических напряжений и деформаций в различных точках этих деталей. В данном разделе приведены основные понятия и зависимости, необходимые для задач измерения деформаций и напряжений. Более подробно вопросы напряженного и деформированного состояний тел рассматриваются в руководствах по теории упругости [1, 10, 18] (см. также том I, гл. VIII, раздел 2).