МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ - УЧЕБНО-НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС"

УЧЕБНО-НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Кафедра "Приборостроение, метрология и сертификация" отчет

по лабораторной работе № 3

«Изучение работы дефектоскопа вихретокового»

Дисциплина "Методы неразрушающего контроля"

Студент Крутикова В.Ю.

Группа 11-П-м

Допуск к работе

Отметка о зачете

Орел, 2012

Цель работы

Углубление знаний и получение практических навыков в области приборов и методов вихретокового контроля.

Содержание работы

Изучение технического описания дефектоскопа, приобретение навыков работы с прибором.

Экспериментальное оборудование

Дефектоскоп вихретоковый, образцы поверхностных дефектов (объекты контроля).

Ответы на вопросы для самопроверки

1 Изложите физический принцип вихретоковых методов контроля?

Методы вихретокового контроля основаны на законе электромагнитной индукции. Согласно М. Фарадею, внешнее по отношению к среде переменное магнитное поле наводит электродвижущую силу, которая, если среда проводящая, создает в ней вихревые токи, регистрирующиеся измерительным преобразователем. В качестве преобразователя используются обычно индуктивные катушки (одна или несколько). Электромагнитное поле вихретоковых токов воздействует на катушку преобразователя, проводя в них эдс или изменяя их полное сопротивление.

2 Назовите основные виды втп.

Вихревый преобразователь представляет собой катушку (обмотку) индуктивности с переменным током, или комбинацию нескольких таких катушек. Преобразователи разделяются на типы по количеству катушек и по расположению преобразователя.

Однокатушечный преобразователь, по изменению параметров полного сопротивления которого формируют сигнал и судят о качестве объекта контроля, называют параметрическим. В двухкатушечном преобразователе одна катушка – катушка возбуждения служит для создания электромагнитного поля, следовательно, и вихревых токов, а другая – измерительная – для измерения эдс, наводимой в ней результирующим магнитным потоком, проходящим внутри этой катушки. Такой преобразователь называют трансформаторным, так как измерительная катушка в нем играет роль вторичной обмотки трансформатора. По способу соединения обмоток трансформаторные преобразователи подразделяют на абсолютные и дифференциальные (рис. 1). Абсолютные имеют возбуждающую 1 и измерительную 2 обмотки (рис. 1, а). Сигнал на выходе обмотки 2 определяется абсолютными значениями параметров объекта контроля в зоне контроля. У дифференциальных преобразователей две возбуждающие обмотки 1 соединены последовательно – согласно, а две одинаковые измерительные – последовательно-встречно (рис. 1, б).

В зависимости от расположения вихретокового преобразователя к объекту контроля их делят на проходные, накладные и комбинированные

а – абсолютный; б – дифференциальный

Рисунок 1- Трансформаторные преобразователи

3 Опишите накладные втп.

Накладные преобразователи изготавливают с ферромагнитным сердечником или без него. Ферромагнитный сердечник (обычно ферритовый) повышает абсолютную чувствительность преобразователя и уменьшает зону контроля за счет локализации магнитного потока.

Накладные преобразователи применяют в основном при контроле качества объектов сложной формы, а также в тех случаях, когда требуется обеспечить локальность и высокую чувствительность. Расположенные вблизи поверхности объекта контроля они имеют одну или несколько обмоток.

Рассмотрим общую функциональную схему вихретокового контроля на примере прибора с накладными измерительным преобразователем (рис. 1).

Измерительный преобразователь состоит из возбуждающей оболочки, подключенной к генератору переменного тока, и измерительной обмотки, подключенной к блоку измерителя.

В измерительной обмотке преобразователя наводится эдс, определяемая потокосцеплением. Эта эдс (или напряжение) служит сигналом, передающим информацию об объекте в блок измерения, причем не только об одном параметре объекта контроля. Таким образом, напряжение зависит от следующих причин (факторов): толщины листа, электрической проводимости объекта, магнитной проницаемости, состояния поверхности, наличия и размеров дефектов, зазора и ориентации оси преобразователя, химического состава и структуры, температуры и т.д.

Магнитное поле преобразователя возбуждает в плоском объекте контроля концентрические вихревые токи, плотность которых максимальна на поверхности электропроводящего объекта в контуре, диаметр которого близок к диаметру возбуждающей обмотки. Магнитное поле вихревых токов противоположно первичному магнитному полю возбуждающей обмотки, поэтому результирующее поле зависит от электромагнитных свойств контролируемого объекта и от расстояния между преобразователем и объектом (от зазора).

Рисунок1 -Принцип действия прибора с накладным преобразователем