Вихретоковый контроль

Вихретоковый метод неразрушающего контроля основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, создаваемых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля (ОК) этим полем. Электромагнитное поле вихревых токов воздействует на катушки преобразователя, наводя в них ЭДС или изменяя их полное электрическое сопротивление. Регистрируя напряжение на катушках или их сопротивление, получают информацию о свойствах объекта и о положении преобразователя относительно его.

0%

В сравнении с капиллярным и магнитопорошковым контролем, данный метод не оставляет на поверхности объекта контроля частиц индикаторных жидкостей, сохраняя при этом тот же уровень выявляемости дефектов.

Внешние дефекты

60%

Внутренние дефекты

20%

Сложность проведения контроля

60%

Время проведения

30%

Вихретоковый контроль

Вихретоковый контроль является одним из методов неразрушающего контроля (НК). Применяется для выявления поверхностных, а также неглубоких подповерхностных дефектов, представляющих собой раковины, поры, трещины и другие несплошности, в изделиях из токопроводящих материалов.

Кроме того, этот метод позволяет измерять толщины труб, листового металла и их покрытия; диаметр прутков и отверстий; определять магнитную проницаемость и электропроводность материалов, а также оценивать изделия по их механическим, металлургическим и другим свойствам.

При этом вихретоковый контроль можно проводить без прямого контакта преобразователя с объектом контроля (ОК), что позволяет, например, с большой скоростью проверять объекты на дефекты, состояние ферритовой фазы (например, для проверки закалки стали), измерять толщину гораздо более тонких покрытий, чем позволяет измерять ультразвуковой контроль.

Особенность данного метода состоит в исследовании переменного электромагнитного поля ОК, которое возбуждается вихревыми токами (токами Фуко), возникающими в этом объекте от действия внешнего электромагнитного поля. То есть преобразователь создаёт магнитное поле, которое возбуждает вихревые токи в исследуемом объекте, после чего магнитное поле вихревых токов воздействует обратно на катушки преобразователя. Так мы получаем информацию о свойствах и положении объекта относительно преобразователя. Основным документом, регламентирующим вихретоковый контроль, является ГОСТ Р ИСО 15549-2009.

Возбуждение вихревых токов в ОК производится вихретоковыми преобразователями (ВТП), которые питаются переменным электрическим током, и в зависимости от конструкции и способа измерения, подразделяются на параметрические и трансформаторные. 

Параметрические преобразователиПараметрические преобразователи (рис. 1) содержат, как правило, одну катушку индуктивности, которая является генератором первичного электромагнитного поля, возбуждающего вихревые токи в ОК и, одновременно, приёмником электромагнитных колебаний, создаваемых этими токами. О результатах контроля судят по изменению комплексного сопротивления (импеданса) преобразователя, которое, в свою очередь, зависит от наличия или отсутствия дефектов и неоднородностей в ОК.

Трансформаторные преобразователиТрансформаторные преобразователи (рис. 2) состоят из двух или трёх обмоток, одна из которых генераторная, остальные — измерительные. В ВТП с двумя обмотками, измерительная принимает абсолютную величину контролируемых параметров ОК. В трёхобмоточных ВТП измерительные обмотки включаются по дифференциальной схеме и контроль строится на разнице показаний этих обмоток.

Трансформаторные ВТП подразделяются на три главных типа, применительно к расположению катушек относительно ОК и к его форме:

  • экранные;
  • проходные;
  • накладные.

В экранном ВТП генераторная катушка располагается с одной стороны ОК, а измерительная – с другой. Преобразователи этого типа применяются для сканирования прокатных изделий: лент, листов, пластин и деталей из них.

Проходные преобразователи используются для сканирования протяжённых ОК, таких, как трубы, прутки, проволока и др. Эти ВТП либо продвигаются внутри объекта, либо сам объект движется внутри катушек преобразователя. 

Накладные преобразователи располагаются на ОК с одной стороны. Их применяют для сканирования изделий сложной формы. Для повышения чувствительности такие ВТП нередко оснащают ферритовыми сердечниками.

По конструктивному исполнению ВТП могут быть с катушками подвижными и неподвижными относительно друг друга. Преобразователи с неподвижными катушками обнаруживают дефекты в динамическом режиме, когда преобразователь дефектоскопа проходит над дефектом. ВТП с подвижной катушкой используется в статическом режиме и позволяет уточнить место расположения дефекта, обнаруженного в динамическом режиме.

Сигналы, полученные в результате сканирования ОК, поступают на электронный усилитель, затем преобразуются к виду, удобному для расшифровки и регистрируются самописцами, стрелочными приборами, звуковыми или световыми сигнализаторами, а также передаются на дисплеи электронных приборов.

Как и всякие средства НК, вихретоковый метод имеет свои определённые преимущества, к которым относятся:

  • простота контроля и возможность его автоматизации;
  • простота конструкции ВТП;
  • независимость от состояния погоды;
  • высокие скорости проведения контроля;
  • возможность бесконтактного проведения измерений и контроля;
  • высокая чувствительность к поверхностным и подповерхностным дефектам;

Не лишён этот метод и некоторых недостатков, основные из которых;

  • контроль изделий только из электропроводных материалов;
  • невысокая глубина контроля;
  • возможность искажения контролируемого параметра, обусловленное помехами (перекрестная модуляция).

Выполненные по матричным технологиям, современные ВТП позволяют сохранять сканы результатов контроля для дальнейших исследований развития дефекта.

Отправить заявку

Заполните поля для обратной связи.






×