1.8.2.2. Градиентометрическая схема включения феррозондового преобразователя

Феррозондовый преобразователь, включенный по схеме градиентомера, служит для измерения градиента напряженности магнитного поля от одной точки контролируемой поверхности к другой, удаленной на величину базы преобразователя. Электрическая градиентометрическая схема феррозондового преобразователя показана на рис. 23.

Рис. 23. Электрическая схема феррозондового преобразователя-градиентомера

В феррозонде-градиентомере возбуждающие первичные катушки соединены так, что их переменные магнитные поля и всегда направлены в одну сторону и имеют одинаковую величину. Следовательно, если принять, что сердечники преобразователя не обладают гистерезисом, то они перемагничиваются по одной кривой намагничивания, проходящей через начало координат (рис. 24, а).

В свою очередь индикаторные обмотки включены встречно, поэтому э.д.с. на выходе данных обмоток будет пропорциональна разности магнитных индукций и . Для случая, когда отсутствует постоянное магнитное поле ( ), значения и равны между собой, т.е. их разность равна нулю ( ), а следовательно и э.д.с. на выходе индикаторной обмотки так же равна нулю ( ).

Если поместить преобразователь в равномерное постоянное магнитное поле ( ), кривые намагничивания сердечников преобразователя переместиться эквидистантно вдоль оси Н на величину (рис. 24, а, пунктирная кривая). Разность индукция в данном случае также будет равная нули и э.д.с. на выходе индикаторной обмотки не возникнет.

Рис. 24. Характеристики феррозондового преобразователя-градиентомера: а) кривые намагничивания сердечников при отсутствии внешнего постоянного магнитного поля (сплошная линия) и наличии равномерного магнитного поля (пунктирная линия) б) кривые намагничивания сердечников при наличии неравномерного магнитного поля; б) кривые разности индукций; г) э.д.с. на вторичных обмотках феррозондового преобразователя-полимера

В случае, когда преобразователь находится в неравномерном магнитном поле ( ), кривые намагничивания сердечников преобразователя переместятся вдоль оси Н на различные величины и (рис. 24, б). Разность индукций уже не будет равна нулю (рис. 24, в). Следовательно, на выходе вторичных обмоток возникнет переменная э.д.с. с удвоенной частотой (рис. 24, г)

. (11)

Амплитуда этой э.д.с. оказывается пропорциональной разности напряженностей постоянных магнитных полей в точках расположения сердечников преобразователя

, (12)

где – постоянная феррозонда.

1.8.3. Чувствительность феррозондового контроля

Чувствительность феррозондового контроля определяется совокупностью физических факторов:

• магнитными свойствами материала контролируемого изделия;

• типом и ориентацией дефектов;

• шероховатостью контролируемой поверхности;

• способом контроля и намагничивания изделия;

• чувствительностью феррозондового преобразователя;

• чувствительностью электронной аппаратуры прибора;

• способом обработки сигнала феррозондового преобразователя.

ГОСТ Р211104-02 устанавливает одиннадцать условных уровней чувствительности, которые представлены в табл. 5.

Таблица 5

Условные уровни чувствительности феррозондового контроля

Обозначение условных уровней чувствительности	Минимальные размеры выявляемых дефектов, мм		Максимальная глубина залегания дефекта, мм
	ширина	глубина
Поверхностные дефекты
	от 0,002 до 0,005	от 0,007 до 0,15	–
	от 0,005 до 0,012
	от 0,012 до 0,020
	0,1	0,2
	от 0,1 до 0,2	от 0,2 до 1,0
Подповерхностные дефекты
	от 0,2 до 0,004	от 0,2 до 0,15	10
	0,3	0,5	10
	0,3	от 0,5 до 1,0	20
	0,3	от 0,5 до 1,0	10
	от 0,3 до 0,5	от 0,5 до 1,0	30
	от 0,3 до 0,5	от 0,5 до 1,0	5