SU1176231A1 - Трехпараметровый способ вихретокового контрол металлических немагнитных объектов - Google Patents

Abstract

ТРЕХПАРАМЕТРОВЫЙ СПОСОБ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ НЕМАГНИТНЫХ ОБЪЕКТОВ, основанный на возбуждении с помощью вихретокового преобразовател  в объекте контрол  токов на трех фиксированных частотах, измерении амплитуды или действительной и мнимой составл ющих сигнала на каждой из трех частот и совместном анализе п ти сигналов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  диапазона контрол , кажда  из трех частот выбираетс  из условий -f25o i,i L IRV Я Т V Vo 1 , 3 ТП , где f значени  соотйетстЕ л 2 венно первой, второй и третьей частоты радиус преобразоваR тел ; Т номинальна  толщина листа; d номинальна  удельна  электрическа  проводимость метал (Л ла объекта, С и по измеренному значению амплитуды сигнала на первой частоте наход т величину зазора, по отношению действительной и мнимой составл ющих сигнала на второй частоте с учетом найденной величины зазора определ ют значение удельной электрической проводимости, а по полученным с учетом измеренных значений составл ющих сигнала на третьей частоте определ ют толщину листа.

Description

1 Изобретение относитс  к неразрут шающему контролю качества материало и изделий. Целью изобретени   вл етс  повыш ние точности и расширение диапазона контрол  одновременно трех параметров . На фиг. 1 показана функциональна схема устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа; на фиг. 2 расположение вихретокового преобразовател  относительно листа. Устройство состоит из трех генераторов 1-3 гармонических колебаний вихретокового преобразовател  4, трех резонансных усилителей 5-7, амплитудного детектора 8 и двух синхронных детекторов 9 и 10, коммутатора 11, аналого-цифрового преобразовател  (АЦП) 12, блока 13 вво да и вывода, центрального процессор 14, блока 15 пам ти, цифропечатающе го блока или цифрового индикатора 16. Способ осуществл етс  следующим образом. Синусоидальньй ток на трех частотах f , f , f поступает с генераторов 1-3 на расположенный от лис та 17 на рассто нии h вихретоковый преобразователь 4, с помощью которо го в металлическом листе 17 с толщи ной Т и удельной электрической проводимостью 6 вбзбуждаютс  на частотах f , f , f вихревые токи. Выходной трехчастотный сигнал преобразовател  4 зависит одновременно от зазора h, толщины листа Т .и удельной электрической проводимости d металла. Если выбрать первую частоту достаточно большой из услови  - , (обобщенньй параметр JR/Лд и ), то сигнал на первой частоте в силу скинэффекта в основном будет зависет ь от зазора h. При этом зависимость сигнала от зазора близка к экспоненциальной функции, а обратна  зависимость h V(Ut) близка к логарифмической. Така  функци  построена на основе численного анализа точных функциональных зависимостей вькодного напр жени  накладного преобразовател  и имеет вид 31 ь 4--.. к I /3i V - амплитуда сигнала на частои . - амплитуда сигнала на частоте f и - амплитуда начального сигнала (вдали металла ) на частоте f ; f R i 2J обобщенный параметр на частоте f. Если выбрать вторую частоту f, из услови  нечувствительности.к толщине листа Т, что имеет место при условии -- ;i 2, где сГ -j ,6 глубина проникновени  пол  в металл, на частоте f. , то сигнал преобразовател  4 будет зависеть только от зазора и удельной электрической проводимости d . Найд  по сигналу преобразовател  на первой частоте значение h и подставив его в формулы, описывающие сигнал на второй частоте получаем уравнение с одной переменной 6 . Обратна  зависимость, св зывакица  искомую переменную 6 с величиной действительной и мнимой составл ющих сигнала на частоте f, записываетс  в виде 3,67 (n)-f,5 щWf (2) г ,, где g U - действительна  составл юща  сигнала на частоте f, и. - мнима  составл клца  сигнала на частоте f Найд  значение э и подставив его в формулу сигнала на третьей частоте, получаем уравнение с одной переменной Т. Треть  частота при этом выбираетс  из услови  обеспечени  максимальной чувствительности преобразовател  к толщине листа Т, что имеет место при Т а T(TRju, TTTRfi.d : : На основе численного анализа функциональных св зей сигнала преобразовател  4 с параметрами объекта 17 (листа) строитс  обратна  зависимость параметра Т от значений составл ющих сигнала на третьей частоте. Она имеет вид

Claims (1)

1. ТРЕХПАРАМЕТРОВЫЙ СПОСОБ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ НЕМАГНИТНЫХ ОБЪЕКТОВ, основанный на возбуждении с помощью вихретокового преобразователя в объекте контроля токов на трех фиксированных частотах, измерении амплитуды или действительной и мнимой составляющих сигнала на каждой из трех частот и совместном анализе пяти сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона контроля, каждая из трех частот выбирается из условий где ί < -Р < , ’ 3 ~ ^{значения} соответственно первой, второй и третьей частоты;

   R - радиус преобразователя;

   Т - номинальная толщина листа;

   - номинальная удельная электрическая проводимость металла объекта, и по измеренному значению амплитуды сигнала на первой частоте находят величину зазора, по отношению действительной и мнимой составляющих сигнала на второй частоте с учетом найденной величины зазора определяют значение удельной электрической проводимости, а по полученным с учетом измеренных значений составляющих сигнала на третьей частоте определяют толщину листа.