Преобразователя позволяет

В основе вихретоковых методов лежит зависимость интенсивности и распределения вихревых токов в объекте контроля от его геометрических, электромагнитных (и связанных с ними) параметров и от взаимного расположения измерительного преобразователя и объекта контроля [21]. В простейшем случае вихретоковый преобразователь (ВТП) состоит из генераторной и измерительной обмоток (трансформаторный ВТП) или из одной катушки индуктивности, сочетающей в себе функции генераторной и измерительной обмоток (параметрический Bill). По расположению обмоток огносительно объекта контроля ВТП подразделяются на накладные - торцы обмоток направлены к поверхности объекта, проходные - обмотки либо охватывают объект снаружи, либо находятся внутри объекта, и комбинированные. Переменный ток (синусоидальный или импульсный), действующий в генераторной обмотке ВТП, создает электромагнитное поле, которое возбуждает вихревые токи в электропроводящем объекте контроля. Переменное магнитное поле вихревых токов воздействует на измерительную обмотку трансформаторного преобразователя, наводя в ней ЭДС, или изменяет полное электрическое сопротивление обмотки параметрического преобразователя. Регистрируя напряжение на зажимах катушки или ее сопротивление, получают информацию о свойствах объекта и о положении преобразователя относительно него.

Индукционные магнитные дефектоскопы. Это дефектоскопы, у которых в качестве входного преобразователя используются пассивные индукционные катушки. Они отличаются простотой устройства, повышенной надежностью и удобством эксплуатации. Область применения индукционных дефектоскопов - контроль труб и полос в процессе производства, выходного и входного контроля. Намагничивание контролируемого изделия осуществляется либо циркулярно, пропусканием постоянного тока через контролируемое изделие, либо бесконтактной системой намагничивания с помощью электромагнитов. Особенностью данных дефектоскопов является необходимость поддерживания постоянной скорости перемещения преобразователя относительно поверхности объекта контроля.

преобразователя относительно _ „„ „

Угловые, тавровые, нахлесточные сварные соединения (рис. 3.16) контролируют наклонным преобразователем. Лучи направляют так, чтобы акустическая ось шла вдоль гипотенузы шва. В этом случае менее вероятны ложные отражения от неровностей валика усиления. Преобразователи перемещают по поверхности так, чтобы контролер видел положение преобразователя относительно шва. Напри-

В основе вихретоковых методов лежит зависимость интенсивности и распределения вихревых токов в объекте контроля от его геометрических, электромагнитных (и связанных с ними) параметров и от взаимного расположения измерительного преобразователя и объекта контроля [21]. В простейшем случае вихретоковый преобразователь (Bill) состоит из генераторной и измерительной обмоток (трансформаторный ВТП) или из одной катушки индуктивности, сочетающей в себе функции генераторной и измерительной обмоток (параметрический ВТТГ). По расположению обмоток огносительно объекта контроля ВТП подразделяются на накладные - торцы обмоток направлены к поверхности объекта, проходные - обмотки либо охватывают объект снаружи, либо находятся внутри объект;!, и комбинированные. Переменный ток (синусоидальный или импульсный), действующий в генераторной обмотке ВТП, создает электромагнитное поле, которое возбуждает вихревые токи в электропроводящем объекте контроля. Переменное магнитное поле вихревых токов воздействует на измерительную обмотку трансформаторного преобразователя, наводя в ней ЭДС, или изменяет полное электрическое сопротивление обмотки параметрического преобразователя. Регистрируя напряжение на зажимах катушки или ее сопротивление, получают информацию о свойствах объекта и о положении преобразователя относительно него.

Индукционные магнитные дефектоскопы. Это дефектоскопы, у которых в качестве входного преобразователя используются пассивные индукционные катушки. Они отличаются простотой устройства, повышенной надежностью и удобством эксплуатации. Область применения индукционных дефектоскопов - контроль труб и полос в процессе производства, выходного и входного контроля. Намагничивание контролируемого изделия осуществляется либо циркулярно, пропусканием постоянного тока через контролируемое изделие, либо бесконтактной системой намагничивания с помощью электромагнитов. Особенностью данных дефектоскопов является необходимость поддерживания постоянной скорости перемещения преобразователя относительно поверхности объекта контроля.

где ' Я — модуль напряженности магнитного поля; а — угол между вектором Я и нормалью к плоскости катушки; 5 — площадь катушки. Из формулы следует, что пассивный индукционный преобразователь не может быть использован для измерений постоянных и однородных полей [можно, правда, осуществить условие S = S (t), a. = а. (/), либо использовать сердечник с лт = цт (I), но во всех этих случаях индукционный преобразователь становится активным]. Если Н = Н (х), то при движении преобразователя относительно этого поля

Общая характеристика. Вихретоко-вые методы основаны на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля. Плотность вихревых токов в объекте зависит от геометрических и электромагнитных параметров объекта, а также от взаимного расположения измерительного вихретокового преобразователя (ВТП) и объекта. В качестве преобразователя используют обычно индуктивные катушки (одну или несколько). Синусоидальный (или импульсный) ток, действующий в катушках ВТП, создает электромагнитное поле, которое возбуждает вихревые токи в электропроводящем объекте. Электромагнитное поле вихревых токов воздействует на катушки преобразователя, наводя в них ЭДС или изменяя их полное электрическое сопротивление. Регистрируя напряжение на зажимах катушки или их сопротивление, получают информацию о свойствах объекта и о положении преобразователя относительно него.

контакта преобразователя и объекта. Их взаимодействие происходит обычно на расстояниях, достаточных для свободного движения преобразователя относительно объекта (от долей миллиметра до нескольких миллиметров). Поэтому этими методами можно получать хорошие результаты контроля даже при высоких скоростях движения объектов.

Производительность контроля определяется шагом и скоростью перемещения преобразователя. При оценке времени, необходимого на контроль, учитывается также время исследования обнаруженных дефектов. Шаг сканирования Дс, т. е. расстояние между соседними линиями перемещения преобразователя относительно изделия, определяется удвоенным расстоянием, на котором амплитуда эхо-сигнала от точечного дефекта уменьшается от максимального значения р до минимального /?тщ, фиксируемого регистратором дефектоскопа. Например, если Pmin/p = 0.7» а контролируемая зона изделия находится в ближней зоне преобразователя, шаг сканирования не должен превышать четверти диаметра преобразователя D. Если контроль проводится в дальней зоне, шаг сканирования не должен превышать 0.87V/D, где г — минимальное расстояние от преобразователя до контролируемой зоны изделия.

Недостатки: в контактном варианте затруднительно согласование формы рабочей поверхности преобразователя с формой поверхности объекта контроля, относительно большая рабочая поверхность преобразователя, относительно жесткий 64-канальный соединительный кабель.

Важной задачей, которую необходимо решить при разработке малогабаритных преобразователей, является снижение величины тока возбуждения без снижения чувствительности. Для достижения этой цели короткозамкнутая обмотка преобразователя может быть выполнена из двух секций с неравным числом витков, расположенных на сердечнике диаметрально-противоположно и соединенных встречно [63]. Конструкция преобразователя представлена на рисунке 3.3.13, е. Ток, протекающий по корот-козамкнутой обмотке, определяется разностью ЭДС, наводимых в секциях при перемагничивании сердечника. Магнитный поток секции с большим числом витков направлен навстречу магнитному потоку в сердечнике, а магнитный поток, создаваемый секцией с меньшим числом витков, совпадает с потоком в сердечнике. Поля рассеивания обоих секций формируют импульсное магнитное поле, которое возбуждает импульсные вихревые потоки в электропроводящем объекте контроля. Встречное включение секций КЗО позволяет увеличить интенсивность поля рассеяния без увеличения магнитного сопротивления сердечника. Основная энергия магнитного потока рассеивания сосредоточена в зазоре между секциями, поэтому при анализе взаимодействия преобразователя с объектом контроля зазор может рассматриваться как прямоугольная катушка с высотой, равной высоте секции. Такая конструкция преобразователя позволяет перемагничивать сердечник по предельной петле гистерезиса при гораздо меньших значениях тока, чем у преобразователя с немагнитным зазором или короткозамкнутым витком, и соответственно при меньшем числе витков обмотки возбуждения, что позволяет

Отсутствие гальванической связи между выходными и входными цепями преобразователей, построенных на основе кольцевых ферритовых сердечников, позволяет включать в цепь КЗО последовательно несколько магниточувствительных элементов или ввести несколько КЗО с магнито-чувствительными элементами, работающими параллельно. Ферритовый сердечник при этом выполняет функции алгебраического сумматора [54, 55]. Такая конструкция преобразователя позволяет измерять ортогональные компоненты или градиент магнитного поля в заданной точке. Применение трех обмоток, подключенных к потенциальным электродам трех датчиков Холла, расположенных в пространстве ортогонально, позволяет определить модуль пространственного вектора магнитного поля. Измеряя сигнал с каждого датчика Холла по отдельности, можно найти проекции вектора на ортогональные оси, а затем определить пространственное расположение самого вектора.

Важной задачей, которую необходимо решить при разработке малогабаритных преобразователей, является снижение величины тока возбуждения без снижения чувствительности. Для достижения этой цели короткозамкнутая обмотка преобразователя может быть выполнена из двух секций с неравным числом витков, расположенных на сердечнике диаметрально-противоположно и соединенных встречно [63]. Конструкция преобразователя представлена на рисунке 3.3.13, е. Ток, протекающий по корот-козамкнутой обмотке, определяется разностью ЭДС, наводимых в секциях при перемагничивании сердечника. Магнитный поток секции с большим числом витков направлен навстречу магнитному потоку в сердечнике, а магнитный поток, создаваемый секцией с меньшим числом витков, совпадает с потоком в сердечнике. Поля рассеивания обоих секций формируют импульсное магнитное поле, которое возбуждает импульсные вихревые потоки в электропроводящем объекте контроля. Встречное включение секций КЗО позволяет увеличить интенсивность поля рассеяния без увеличения магнитного сопротивления сердечника. Основная энергия магнитного потока рассеивания сосредоточена в зазоре между секциями, поэтому при анализе взаимодействия преобразователя с объектом контроля зазор может рассматриваться как прямоугольная катушка с высотой, равной высоте секции. Такая конструкция преобразователя позволяет перемагничивать сердечник по предельной петле гистерезиса при гораздо меньших значениях тока, чем у преобразователя с немагнитным зазором или короткозамкнутым витком, и соответственно при меньшем числе витков обмотки возбуждения, что позволяет

Отсутствие гальванической связи между выходными и входными цепями преобразователей, построенных на основе кольцевых ферритовьк сердечников, позволяет включать в цепь КЗО последовательно несколько магниточувствительных элементов или ввести несколько КЗО с магнито-чувствительными элементами, работающими параллельно. Ферритовый сердечник при этом выполняет функции алгебраического сумматора [54, 55]. Такая конструкция преобразователя позволяет измерять ортогональные компоненты или градиент магнитного поля в заданной точке. Применение трех обмоток, подключенных к потенциальным электродам трех датчиков Холла, расположенных в пространстве ортогонально, позволяет определить модуль пространственного вектора магнитного поля. Измеряя сигнал с каждого датчика Холла по отдельности, можно найти проекции вектора на ортогональные оси, а затем определить пространственное расположение самого вектора.

Малая амплитуда колебательных скоростей на конце инертной массы четвертьволнового преобразователя позволяет прикладывать статическую силу вдавливания F не к фланцу, как в случае полуволнового преобразователя, а к торцу инертной массы. Конструктивно такое решение удобнее, вносимая же погрешность незначительна.

Твердомер выполнен в переносном варианте для работы преимущественно ручным преобразователем. Индентор преобразователя — алмазная пирамида Виккерса. Конструкция преобразователя позволяет осуществлять контроль в любом пространственном положении.

установка тензодатчиков не на образце, подвергающемся нагреву в процессе испытания, а крепление их на удаленном от образца гибком упругом элементе, в котором линейные деформации меньше измеряемого смещения фиксированных точек образца. Конструкция преобразователя позволяет измерять деформацию до 5 — 7% при нагреве образца до 800 — 1000° С.

Для обнаружения расслоений в биметаллических изделиях расширяется применение метода теплового потока. Сущность метода заключается в том, что участки с дефектами хуже проводят тепло, чем места без расслоений. В качестве детекторов дефектов можно использовать обычные термометры, жидкие кристаллы и преобразователи инфракрасного излучения [96, 149]. Применение этого преобразователя позволяет производить контроль без непосредственного контакта с изделием.

ждается водой, являющейся одновременно передатчиком ультразвуковых колебаний растворителю. Кольцевая форма преобразователя позволяет фокусировать энергию ультразвуковых колебаний и достигать высокого качества очистки.

Зависимость погрешности измерения, вызванной нестабильностью входного давления воздуха, от параметров измерительной ветви пневматических приборов исследовалась в ряде работ [1—4]. Рекомендации по выбору параметров ветви противодавления имеются лишь в отношении быстродействия пневматических приборов [5] Ч Известно, что одним из наиболее эффективных способов повышения быстродействия является применение чувствительного элемента с пониженной жесткостью [5, 6] х. Увеличенная чувствительность механического преобразователя позволяет уменьшить пневматическое передаточное отношение, а следовательно, увеличить быстродействие прибора и уменьшить динамическую погрешность измерения. В этом случае основной составляющей погрешности измерения может стать ошибка от нестабильности входного давления воздуха.

Скорость звука во многих металлах ~6000 м/с = 6 мм/мкс. При частоте 6 МГц длина волны равна 1 мм. Волны длиной ~1 мм (точнее, 0,2 ... 10 мм) обычно употребляются при высокочастотном УЗ-контроле металлов. Небольшая длина волны по сравнению с размером преобразователя позволяет создать направленно-распространяющуюся волну, которую рассматривают как пучок лучей.