Індуктор вихрових струмів для магнітографічної дефектоскопії і сканер на його основі

1. Індуктор вихрових струмів для магнітографічної дефектоскопії, який має: неферомагнітний діелектричний опорний елемент (1) з подовжнім пазом на робочому торці, збуджувальний провідник (2), укладений в пазу цього опорного елемента (1) і придатні засоби (3) для підключення збуджувального провідника (2) до джерела (4) імпульсного струму. 2. Індуктор вихрових струмів за п. 1, в якому вказаний опорний елемент (1) має вид цілісної пластини, а збуджувальний провідник (2) спирається на дно вказаного паза через прокладку (5) з еластичного діелектричного матеріалу. 3. Індуктор вихрових струмів за п. 1, в якому вказаний опорний елемент (1) має вид цілісної пластини, яка повністю виготовлена з пружного полімерного матеріалу. 4. Індуктор вихрових струмів за п. 1, в якому вказаний провідник (2) виконаний гнучким, а вказаний опорний елемент (1) виготовлений у вигляді камери, яка має щонайменше нижню еластичну стінкупрокладку (5) і заповнена в робочому положенні пружним плинним середовищем. 5. Індуктор вихрових струмів за п. 1, в якому вказаний провідник (2) виконаний гнучким, а вказаний опорний елемент (1) складається щонайменше з трьох розташованих в один ряд рухомих сегментів (6), кожний з яких зі сторони, протилежної робочому торцю, оснащений власною пружною опорою. 6. Індуктор вихрових струмів за п. 5, в якому вказані пружні опори виконані у вигляді пружин (7), 2 (19) 1 3 94970 4 ного контролера (15), і другий сигнальний вхід, силовий вхід, підключений до силового виходу зазначеного стабілізатора (12) напруги збудження вихрових струмів, та силовий вихід для підключення збуджувального провідника (2) індуктора вихрових струмів і який оснащений задатчиком (17) крутизни фронтів імпульсів, що підключений до зазначеного другого сигнального входу. 9. Сканер для магнітографічної дефектоскопії за п. 8, який має двокаскадний підсилювач вихідних імпульсів струму, що складається з передпідсилювача (18) і кінцевого підсилювача (19), які паралельно підключені по живленню до силового виходу стабілізатора (12) напруги і послідовно включені по управлінню на сигнальний вихід вказаного програмованого контролера (15) тривалості і періоду імпульсів, при цьому збуджувальний провідник (2) індуктора вихрових струмів підключений на силовий вихід кінцевого підсилювача (19). 10. Сканер для магнітографічної дефектоскопії за п. 8, в якому джерело (4) імпульсного струму додатково оснащене програматором (23), який підключений по живленню до стабілізатора (12) напруги збудження вихрових струмів і зв'язаний по управлінню з програмованим контролером (15) тривалості і періоду імпульсів. 11. Сканер для магнітографічної дефектоскопії за п. 8, в якому джерело (4) імпульсного струму оснащене діагностичним виходом (24) для перевірки функціонування щонайменше стабілізатора (12) напруги та контролера (15) тривалості і періоду імпульсів. 12. Сканер для магнітографічної дефектоскопії за п. 8, в якому джерело (4) імпульсного струму оснащене трактом активного регульованого підмагнічування магнітної плівки в процесі запису, який має: стабілізатор (20) напруги підмагнічування, який має силовий вхід, підключений до силового виходу вхідного перетворювача (10) напруги, силовий вихід та сигнальний вхід і який оснащений задатчиком (21) напруги підмагнічування, що підключений до зазначеного сигнального входу, і щонайменше однокаскадний підсилювач (22) сигналу підмагнічування, який підключений по живленню до силового виходу зазначеного стабілізатора (20) і по управлінню до програмованого контролера (15) та підключений до збуджувального провідника (2) індуктора вихрових струмів як додаткове джерело струму. Винахід належить до конструкції індукторів і сканерів для магнітографічної дефектоскопії виробів із електропровідних (особливо, неферомагнітних) матеріалів і документування на гнучкому магнітному носії (зокрема, на магнітній плівці) інформації про дефекти в поверхневих шарах матеріалу таких виробів. Індуктори і сканери згідно з винаходом можуть бути використані: для судово-криміналістичних досліджень слідів механічних ушкоджень деталей машин (особливо, якщо вони щонайменше частково приховані діелектричними захисними і/або декоративними покриттями або забрудненнями), для оцінки автентичності рельєфних ідентифікаційних знаків на маркованих вузлах транспортних засобів або пробірних клейм на ювелірних виробах і злитках банківських металів і для виявлення слідів усунення або спотворення (наприклад, механічною обробкою, зваркою, паянням або витравлюванням) інших знаків маркування і для неруйнівного технічного контролю якості переважно тонкошарових деталей в машинобудуванні (особливо, в авіа- і ракетобудуванні, у виробництві деталей атомних реакторів і в інших випадках, коли потрібно зберігати результати першого і кожного наступного дослідження виробів для оцінки зносу і залишкового терміну їх експлуатації). Зі сказаного зрозуміло, що терміном «дефект» тут і далі позначені будь-які спотворення рельєфу поверхні і неоднорідності складу і/або структури поверхневих шарів електропровідних матеріалів довільних виробів, які виникли: внаслідок аварій і катастроф (наприклад, у вигляді подряпин, вм'ятин, тріщин, включень частинок сторонніх матеріалів тощо) або умисних механічних і/або хімічних ушкоджень і внаслідок порушень технології виготовлення деталей або їх природного зносу (наприклад, у вигляді мікротріщин або мікропорожнин). Нині загальновідомо, що магнітографічна дефектоскопія включає: фіксацію гнучкого магнітного носія інформації (звичайно магнітної плівки або стрічки) відносно поверхні досліджуваного електропровідного виробу, намагнічування цього виробу разом з магнітною плівкою, запис інформації на магнітну плівку внаслідок дії на неї магнітних полів розсіяння у виробі, видалення магнітної плівки з поверхні виробу та зчитування отриманого запису для оцінки наявності дефектів та їх форми, розмірів і розташування. Якщо об'єктами магнітографічної дефектоскопії є вироби із феромагнітних електропровідних матеріалів, їх намагнічують прикладенням зовнішнього постійного або повільно змінюваного магнітного поля (див., наприклад: 1. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий / Справочник под редакцией В. В. Клюева. - М.: Машиностроение, 1976. - С. 56-63; 2. ГОСТ 2522582. Контроль неразрушающий. Швы сварных соединений трубопроводов. Магнитографический метод; 3. Jack Blitz. Electrical and magnetic methods 5 of nondestructive testing. CRC Press, 1991, pp. 6567; 4. US 3,534,258.і багато інших). Отримані записи або зчитують звичайними магнітними головками чи датчиками Холла, або візуалізують за допомогою магнітного порошку чи магнітооптичних засобів з використанням ефектів Керра або Фарадея (див. SU 697905; JP 58461 від 04.1983; US 4,625,167; US 4,695,796; US 4,755,752; RU 2159426; RU 2165079 і багато інших). На жаль, описаний процес і вказані засоби його здійснення не придатні для дефектоскопії виробів із неферомагнітних електропровідних матеріалів, в яких магнітне поле може виникати і підтримуватися лише внаслідок протікання в них електричних струмів. В US 5,754,044 розкритий спосіб контактного збудження струмів (і, відповідно, магнітних полів розсіяння) у виробах із неферомагнітних електропровідних матеріалів. Для цього до протилежних частин досліджуваного виробу підключають придатне джерело імпульсного струму, забезпечують якомога потужніший розрядний імпульс і записують на магнітний носій (зокрема, на магнітну гуму) спотворення індукованого магнітного поля дефектами на шляху струму розряду. Проте неможливо підібрати універсальне джерело імпульсного струму для магнітографічної дефектоскопії різноманітних за формою, розмірами, масою і електропровідністю неферомагнітних виробів. Мало того, діелектричні покриття або забруднення на поверхні досліджуваних виробів практично виключають магнітний запис інформації про дефекти. Тому для магнітографічної дефектоскопії таких виробів звичайно використовують джерела імпульсного струму і індуктори вихрових струмів. Так, із статті G. L. Fitzpatrick et al. «Magneto-optic/Eddy Current Imaging Aging Aircraft: a New NDI Technique» (MATERIAL EVALUATION, Dec. 1993, pp. 1402-1407.) відомий пристрій для магнітооптичної візуалізації дефектів, який має: підключений до джерела імпульсного струму індуктор вихрових струмів у вигляді електропровідної пластини, яку розташовують над поверхнею досліджуваного неферомагнітного електропровідного виробу, магнітооптичний перетворювач, який відповідний за розмірами індуктору і розташовується над ним під час дефектоскопії, і фотодетектор (зокрема, засіб відеозапису) отриманих зображень для їх документування і/або аналізу. Індуктор у вигляді пластини здатний витримувати потужні імпульсні струму без помітного нагрівання. Тому він зручний для дефектоскопії великогабаритних неферомагнітних деталей. Зокрема, відоме його застосування для виявлення тріщин і плям глибокої корозії в деталях літаків (див. У. Fan, У. Deng, Z. Zeng, L. Udpa, W. Shih, G. Fitzpatrick, Aging Aircraft Rivet Site Inspection Using Magneto-Optic Imaging: Automation and Realtime Image Processing, Presented at 9th Joint FAA/DoD/NASA Aging Aircraft Conference, March 69, 2006, Atlanta). 94970 6 Однак пристосувати форму пластинчатого індуктора і, тим більше, форму магнітооптичного перетворювача до різноманітних форм поверхні досліджуваних виробів дуже важко. Відповідно, чутливість магнітооптичного перетворювача до дефектів буде тим менше, чим більше буде відхилення індуктора і магнітооптичного перетворювача від еквідистантного положення відносно поверхні досліджуваного виробу. Тому для магнітографічної дефектоскопії різноманітних виробів із електропровідних (особливо, неферомагнітних) матеріалів бажано застосовувати такі індуктори вихрових струмів, які мають тонкі й вузькі (зокрема, дротяні) провідники і які можуть бути вбудовані в сканери для переміщення відносно поверхні досліджуваних виробів. Прототипи таких індуктора і сканера відомі із US 5,648,720, який був виданий на пристрій і спосіб отримання магнітних зображень струмопровідного малюнка друкованої плати з використанням вихрових струмів (Apparatus and method for producing a magnetic image a conductive pattern using eddy currents). Відомий індуктор вихрових струмів (іменований в оригіналі «записуюча головка з кільцеподібним пазом») має: опорний елемент у вигляді пластини із фериту, яка має кільцеподібний паз, укладений у цьому пазу опорного елемента щонайменше один виток тонкого (діаметром не більше 0,25 мм) дроту і придатний засіб для підключення цього витка до джерела імпульсного струму. Сканер на основі цього індуктора має придатний фіксатор індуктора, цей індуктор як такий і джерело імпульсного струму. В робочому положенні сканер кінематично зв'язаний з придатним засобом переміщення уздовж поверхні досліджуваного виробу, на яку укладена магнітна плівка. Опорний елемент звичайно орієнтують так, щоб площина симетрії кільцеподібного паза була практично перпендикулярна поверхні досліджуваного виробу. Це дозволяє при кожному розрядному імпульсі генерувати в електропровідних частинах виробу вихрові струми і записувати на магнітну плівку інформацію про суперпозицію зовнішнього магнітного поля навкруги витка індуктора і магнітних полів розсіяння, які показують лінії електричного опору, обумовлені дефектами в досліджуваному виробі. Покрокове переміщення сканера щодо досліджуваного виробу формує магнітограму як копію множини породжуваних вихровими струмами магнітних полів розсіяння. Як ясно з назви вказаного винаходу, відомі індуктор і сканер призначені для перевірки цілісності тонкошарових електричних провідників на друкованій платі. Однак навіть в цій украй вузькій області застосування чутливість сканера до дефектів і розрізняльна здатність магнітографічної дефектоскопії суттєво обмежені тим, що ферит і соленоїдальна форма провідника підвищують активний і, особливо, індуктивний опір індуктора імпульсному струму. Мало того, ферит замикає істотну частину індукованих магнітних полів на себе. Відповідно ослабляється реакція магнітних полів, індукованих 7 в поверхневому шарі електропровідного матеріалу досліджуваного виробу, на дефекти. В основу винаходу поставлена задача шляхом зміни матеріалу і форми деталей створити такий індуктор вихрових струмів і такий сканер на його основі, які здатні забезпечити суттєве підвищення чутливості до поверхневих дефектів виробів з електропровідних переважно неферомагнітних матеріалів і розрізняльної здатності магнітографічної дефектоскопії. Поставлена задача вирішена тим, що індуктор вихрових струмів для магнітографічної дефектоскопії згідно з винаходом має неферомагнітний діелектричний опорний елемент з подовжнім пазом на робочому торці, збуджувальний провідник, укладений в пазу цього опорного елемента, і придатні засоби для підключення збуджувального провідника до джерела імпульсного струму. Такий індуктор вихрових струмів суттєво відрізняється від найближчого аналога (див. знову US 5,648,720) тим, що діелектричний опорний елемент виготовлений із неферомагнітного матеріалу (замість фериту), а збуджувальний провідник в вихідному положенні має форму прямолінійного відрізка (замість щонайменше одного заглибленого у ферит витка) металевого дроту. Ці відмінності дозволяють суттєво знизити активний і, особливо, індуктивний опір збуджувального провідника індуктора, виключити замикання істотної частини індукованих магнітних полів на ферит і, відповідно, посилити реакцію магнітних полів, індукованих в поверхневому шарі електропровідного матеріалу досліджуваного виробу, на дефекти. Природними наслідками цих переваг є підвищення чутливості і розрізняльної здатності магнітографічної дефектоскопії. Перша додаткова відмінність полягає в тому, що неферомагнітний діелектричний опорний елемент має вид цілісної пластини, а збуджувальний провідник спирається на дно згаданого паза через прокладку із еластичного діелектричного матеріалу. Друга додаткова відмінність полягає в тому, що неферомагнітний діелектричний опорний елемент має вид цілісної пластини, яка повністю виготовлена з пружного полімерного матеріалу. Будь-яка з цих двох відмінностей дозволяє підстроюватися під такі нерівності поверхні досліджуваних виробів, які співмірні з діаметром провідника. Третя додаткова відмінність полягає в тому, що збуджувальний провідник виконаний гнучким, а неферомагнітний опорний елемент виготовлений у вигляді камери, яка має щонайменше нижню еластичну стінку-прокладку і заповнена в робочому положенні пружним плинним середовищем. Це дозволяє підстроюватися під такі нерівності поверхні досліджуваних виробів, які можуть помітно перевищувати діаметр провідника. Четверта додаткова відмінність полягає в тому, що збуджувальний провідник виконаний гнучким, а неферомагнітний діелектричний опорний елемент складається щонайменше з трьох розташованих в один ряд рухомих сегментів, кожний з яких зі сторони, протилежної робочому торцю, 94970 8 оснащений власною пружною опорою. Це забезпечує незалежне зворотно-поступальне переміщення таких сегментів і прилеглих до них частин збуджувального провідника при скануванні складного (особливо ступінчастого) рельєфу. П'ята відмінність полягає в тому, що вказані пружні опори виконані у вигляді пружин, кожна з яких має власний регулятор зусилля стискування. Це дозволяє настроювати сканер на дефектоскопію виробів з наперед відомим однотипним рельєфом. Поставлена задача вирішена також тим, що сканер для магнітографічної дефектоскопії згідно з винаходом має: жорсткий корпус; індуктор вихрових струмів, який жорстко зв'язаний з цим корпусом і має неферомагнітний діелектричний опорний елемент з подовжнім пазом на робочому торці і збуджувальний провідник, укладений в пазу цього діелектричного опорного елемента; джерело імпульсного струму, змонтоване на жорсткому корпусі, і придатні засоби для підключення збуджувального провідника індуктора вихрових струмів до цього джерела імпульсного струму. Такий сканер має підвищену чутливість до поверхневих дефектів в електропровідних (особливо неферомагнітних) виробах і забезпечує високу розрізняльну здатність магнітографічної дефектоскопії внаслідок вищезазначених технічних переваг. Перша додаткова відмінність полягає в тому, що джерело імпульсного струму має такий тракт збудження імпульсних вихрових струмів, в який включені: вхідний перетворювач напруги, що має силовий вхід, оснащений придатним засобом підключення до зовнішнього або вбудованого джерела електроживлення, вимикач та силовий вихід; стабілізатор напруги збудження вихрових струмів, що має силовий вхід, підключений до силового виходу вхідного перетворювача напруги, управляючий вхід, управляючий вихід і силовий вихід, та який оснащений задатчиком напруги, що підключений до вказаного управляючого входу цього стабілізатора; опорний генератор тактових імпульсів, який має сигнальний вхід, підключений до сигнального виходу стабілізатора напруги, та сигнальний вихід; програмований контролер тривалості і періоду імпульсів, який має сигнальний вхід, підключений до сигнального виходу опорного генератора тактових імпульсів, силовий вхід, підключений до силового виходу зазначеного стабілізатора напруги збудження вихрових струмів, та сигнальний вихід, і який оснащений задатчиком тривалості і періоду імпульсів, що підключений до сигнального виходу цього контролера; щонайменше однокаскадний підсилювач вихідних імпульсів струму, який має перший сигнальний вхід, підключений до сигнального виходу зазначеного контролера, і другий сигнальний вхід, силовий вхід, підключений до силового виходу зазначеного стабілізатора напруги збудження ви 9 хрових струмів, та силовий вихід для підключення збуджувального провідника індуктора вихрових струмів і який оснащений задатчиком крутизни фронтів імпульсів, що підключений до зазначеного другого сигнального входу. Сканер з таким трактом збудження імпульсних вихрових струмів може бути виготовлений із доступних компонентів і використаний переважно для потокової магнітографічної дефектоскопії електропровідних виробів у виробничих умовах. Друга додаткова відмінність полягає в тому, що сканер має двокаскадний підсилювач вихідних імпульсів струму, що складається з передпідсилювача і кінцевого підсилювача, які паралельно підключені по живленню до силового виходу стабілізатора напруги і послідовно включені по управлінню на сигнальний вихід вказаного програмованого контролера тривалості і періоду імпульсів, при цьому збуджувальний провідник індуктора вихрових струмів підключений на силовий вихід кінцевого підсилювача. Це дозволяє додатково збільшити чутливість до поверхневих дефектів в електропровідних виробах і забезпечити ефективну магнітографічну дефектоскопію виробів з неферомагнітних матеріалів. Третя додаткова відмінність полягає в тому, що джерело імпульсного струму додатково оснащено програматором, який підключений по живленню до стабілізатора напруги збудження вихрових струмів і зв'язаний по управлінню з програмованим контролером тривалості і періоду імпульсів. Це дозволяє перенастроювати сканер на магнітографічну дефектоскопію виробів з довільних електропровідних матеріалів і регулювати чутливість до різноманітних дефектів. Четверта додаткова відмінність полягає в тому, що джерело імпульсного струму оснащено діагностичним виходом для перевірки функціонування щонайменше стабілізатора напруги і контролера тривалості і періоду імпульсів. Це особливо зручно при перепрограмуванні малогабаритних сканерів, які переміщують відносно поверхні досліджуваних виробів вручну. П'ята додаткова відмінність полягає в тому, що джерело імпульсного струму оснащено трактом активного регульованого підмагнічування магнітної плівки в процесі запису, який має: стабілізатор напруги підмагнічування, який має силовий вхід, підключений до силового виходу вхідного перетворювача напруги, силовий вихід та сигнальний вхід і який оснащений задатчиком напруги підмагнічування, що підключений до зазначеного сигнального входу, і щонайменше однокаскадний підсилювач сигналу підмагнічування, який підключений по живленню до силового виходу зазначеного стабілізатора і по управлінню до програмованого контролера та підключений до збуджувального провідника індуктора вихрових струмів як додаткове джерело струму. Це суттєво підвищує чутливість до сигналів малої амплітуди, породжуваних малозначними дефектами. Далі суть винаходу пояснюється докладним описом індуктора вихрових струмів і сканера та їх 94970 10 роботи в процесах магнітографічної дефектоскопії з посиланнями на додані креслення, де зображені на: фіг. 1 - приклад монтажної схеми сканера з індуктором вихрових струмів на основі неферомагнітного діелектричного опорного елемента у вигляді цілісної пластини (аксонометрична проекція, на якій передня частина діелектричного опорного елемента індуктора умовно «обрізана», а під сканером умовно показані фрагменти досліджуваного виробу і магнітної плівки); фіг. 2 - один з переважних варіантів конструкції індуктора вихрових струмів на основі неферомагнітного діелектричного опорного елемента у вигляді камери з еластичною нижньою стінкою (аксонометрична проекція, доповнена умовними зображеннями фрагментів досліджуваного виробу і магнітної плівки); фіг. 3 - інший переважний варіант конструкції індуктора вихрових струмів на основі неферомагнітного діелектричного опорного елемента у вигляді декількох розташованих в один ряд рухомих сегментів (аксонометрична проекція, доповнена умовними зображеннями фрагментів досліджуваного виробу і магнітної плівки); фіг. 4 - приклад структурної схеми джерела імпульсного струму для живлення індуктора вихрових струмів в процесі магнітографічної дефектоскопії; фіг. 5 - фізична схема індукції вихрових струмів в досліджуваному виробі; фіг. 6 - часові діаграми сигналів при уніполярному збудженні індуктора вихрових струмів прямокутними імпульсами напруги; фіг. 7 - часові діаграми сигналів при уніполярному збудженні індуктора вихрових струмів пилоподібними імпульсами напруги; фіг. 8 - часові діаграми сигналів при біполярному збудженні індуктора вихрових струмів прямокутними імпульсами напруги; фіг. 9 - фотографія тест-об'єкта з магналію, що має поверхневі включення феромагнетиків; фіг. 10 - результат візуалізації магнітограми поверхні тест-об'єкта з фіг. 9; фіг. 11 - фотографія тест-об'єкта з дюралюмінію, що має лакофарбове покриття та приховані під ним спотворені знаки маркування; фіг. 12 - результат візуалізації магнітограми поверхні тест-об'єкта з фіг. 11; фіг. 13 - фотографія тест-об'єкта з дюралюмінію з практично невидимими неозброєним оком поверхневими тріщинами; фіг. 14 - результат візуалізації магнітограми поверхні тест-об'єкта з фіг. 13. Запропонований індуктор вихрових струмів для магнітографічної дефектоскопії в будь-якому з варіантів втілення винаходу має (див. фігури 1-3): неферомагнітний діелектричний опорний елемент 1 з не позначеним особливо подовжнім пазом на робочому торці, укладений в згаданому пазу переважно гнучкий збуджувальний провідник 2 (наприклад, у вигляді відрізка мідного або іншого металевого дроту діаметром переважно від 0,3 мм до 0,8 мм, або джгута, що звитий щонайменше з двох не обов'яз 11 ково однакових по діаметру і за хімічним складом відрізків дроту, або відрізка іншого придатного гнучкого електричного дроту) і придатні засоби (наприклад, струмопровідні шини) 3 для підключення провідника 2 до джерела 4 імпульсного струму. В найпростішому випадку (див. фіг. 1) неферомагнітний діелектричний опорний елемент 1 має вид цілісної пластини, а збуджувальний провідник 2 спирається на дно згаданого паза через прокладку 5 із еластичного діелектричного матеріалу. Опорний елемент 1 у вигляді цілісної пластини може бути виготовлений з електроізоляційної кераміки (наприклад, фарфору, стеатиту і т.п.), або з жорсткого термопластичного полімеру (наприклад, з поліпропілену, полікарбонату, капрону, ударостійких співполімерів на основі стиролу і т.п.), або з жорсткого композиту на основі термореактивного полімерного зв'язуючого (наприклад, з текстоліту). Прокладка 5 може бути виготовлена із м'якої, зокрема мікропористої, гуми. Однак можливо (хоча це не показано явно на кресленнях) використання опорного елемента 1 у вигляді цілісної пластини, яка повністю виготовлена з пружного діелектричного (зокрема, полімерного) матеріалу. Це бажано при магнітографічній дефектоскопії виробів з практично гладкими поверхнями контакту. Для підстроювання під грубі нерівності поверхні досліджуваних виробів бажано використання гнучкого збуджувального провідника 2. При цьому неферомагнітний опорний елемент 1 може бути виготовлений: або (див. фіг. 2) у вигляді камери, яка має щонайменше нижню еластичну стінку-прокладку 5 для укладання гнучкого збуджувального провідника 2 і заповнена в робочому положенні амортизуючим (переважно газовим) плинним середовищем, яке умовно позначене стрілками, що розходяться, або у вигляді набору не менше трьох розташованих в один ряд рухомих сегментів 6, кожний з яких із сторони, протилежної робочому торцю, оснащений власною пружною опорою. Кожна така опора може мати вигляд пружини 7, яка оснащена переважно гвинтовим регулятором 8 зусилля стискування, як це показано на фіг. 3. Сканер для магнітографічної дефектоскопії (див. знов фіг. 1) звичайно виготовлений на основі друкованої плати з діелектричним (наприклад, текстолітовим) корпусом 9, до якого безпосередньо приєднаний діелектричний опорний елемент 1 з збуджувальним провідником 2 і на якому змонтовані основні блоки детально описаного нижче джерела 4 імпульсного струму. Засоби 3 підключення провідника 2 до джерела 4 імпульсного струму мають, як правило, вид широких симетричних друкованих шин з низьким (порядку міліом) комплексним опором, який вибирають на рівні комплексного опору провідника 2. Сканер може мати довільне не показане особливо джерело електроживлення, наприклад, звичайну зовнішню електричну мережу або, переважно, вбудований акумулятор. Тому джерело 4 імпульсного струму може мати різну структуру залежно від вихідних параметрів вибраного дже 94970 12 рела живлення і вимог до амплітудних і часових параметрів електричних сигналів збудження вихрових струмів в досліджуваних виробах. Один з переважних прикладів структури джерела 4 імпульсного струму показаний на фіг. 4. Ця структура має тракт збудження в досліджуваному виробі імпульсних вихрових струмів і індукованих ними магнітних полів змінної напруженості, в який включені: вхідний перетворювач 10 напруги, оснащений придатним засобом підключення до зовнішнього або вбудованого джерела електроживлення і вимикачем 11 з не позначеним особливо (наприклад, світлодіодним) індикатором живлення; стабілізатор 12 напруги збудження вихрових струмів, на управляючий вхід якого підключений задатчик 13 напруги; опорний генератор 14 тактових імпульсів, який підключений до сигнального виходу стабілізатора 12 напруги; програмований контролер 15 тривалості і періоду імпульсів, який підключений на вихід опорного генератора 14 тактових імпульсів і зв'язаний з задатчиком 16 тривалості і періоду імпульсів; щонайменше однокаскадний (а переважно двокаскадний) підсилювач вихідних імпульсів струму, який зв'язаний з задатчиком 17 крутизни фронтів імпульсів (наприклад, потенціометром) і, в даному прикладі, має передпідсилювач 18 і кінцевий підсилювач 19, послідовно включені на вихід сигналу збудження програмованого контролера 15 і паралельно підключені по живленню до силового виходу стабілізатора 12 напруги. Вказаний кінцевий підсилювач 19 підключений до збуджувального провідника 2 індуктора вихрових струмів в досліджуваному виробі. Для додаткового підвищення чутливості до сигналів малої амплітуди, породжуваних малозначними дефектами, в структуру джерела 4 імпульсного струму може бути включено тракт активного регульованого підмагнічування магнітної плівки в процесі запису. В одному з переважних втілень винаходу цей тракт має (див. знов фіг. 4): стабілізатор 20 напруги підмагнічування, який підключений по живленню до вхідного перетворювача 10 напруги і по управлінню на задатчик 21 напруги підмагнічування; щонайменше однокаскадний підсилювач 22 сигналів підмагнічування, який зв'язаний по живленню зі стабілізатором 20 напруги підмагнічування і по управлінню з програмованим контролером 15. Підсилювач 22 підключений до збуджувального провідника 2 індуктора вихрових струмів як додаткове (незалежне від кінцевого підсилювача 19) джерело струму. Фахівцю зрозуміло, що як додатковий засіб підмагнічування магнітної плівки в процесі запису інформації про малозначні або відносно глибоко розташовані дефекти можна використовувати пару постійних магнітів або електромагнітів, закріплених на корпусі 9 сканера по різні сторони провідника 2 індуктора вихрових струмів. Залежно від кількості однотипних магнітографічних досліджень програмований контролер 15 13 тривалості і періоду імпульсів можна виготовити або на базі придатної однократно програмованої мікросхеми, або як блок, придатний для перепрограмування. В останньому випадку в структуру джерела 4 імпульсного струму повинен бути включений програматор 23, підключений по живленню до стабілізатора 12 напруги збудження вихрових струмів і зв'язаний з контролером 15 тривалості і періоду імпульсів. І, нарешті, для перевірки функціонування в заданому режимі джерело 4 імпульсного струму може бути оснащено діагностичним виходом 24. На цей вихід 24 можуть бути підключені, як мінімум, стабілізатор 12 напруги і контролер 15 тривалості і періоду імпульсів, як це спрощено показано на фіг. 4, й інші блоки, включаючи, наприклад, стабілізатор 20 напруги підмагнічування. Апаратурна реалізація описаної структури джерела 4 імпульсного струму в основному показана на фіг. 1. Зокрема, тут видні: роз'єм 25 вхідного перетворювача 10 напруги, вимикач 11 (наприклад, у вигляді тумблера) з не позначеним особливо світлодіодним індикатором живлення; накопичувальний (зокрема, придатний електролітичний) конденсатор 26 стабілізатора 12 напруги збудження вихрових струмів, роз'єм 27 задатчика 13 напруги; кварцовий осцилятор 28 (наприклад, з робочою частотою 10 МГц) опорного генератора 14 тактових імпульсів; програмований контролер 15 тривалості і періоду імпульсів (наприклад, мікроконтролер фірми Atmel моделі ATtini 2313-20SU) з роз'ємом 29 для підключення задатчика 16 тривалості і періоду імпульсів; транзистори 30 і 31 (зокрема, моделі BSS-138 фірми Fairchild Semiconductors і моделі BSS-84, вироблювані фірмою Philips), які служать основою вищезгаданого передпідсилювача 18, і транзистор 32 (зокрема, моделі IRF3205 фірми International Rectifier), який є основою вищезгаданого кінцевого підсилювача 19 вихідних імпульсів струму; роз'єм 33 задатчика 17 крутизни фронтів імпульсів; роз'єм 34 програматора 23 і діагностичний вихід 24. В описаних далі експериментах був використаний сканер, придатний для ручного переміщення відносно поверхні досліджуваних виробів. Його індуктор був оснащений виготовленим з електротехнічної міді круглим збуджувальним провідником 2 діаметром 0,8 мм загальною довжиною 40 мм і довжиною прямолінійної в вихідному положенні робочої частини 25 мм. Цей провідник 2 був розміщений на прокладці 5 з мікропористої гуми в пазу опорного елемента 1, виготовленого у вигляді цілісної текстолітової пластини. Експериментальний сканер був оснащений вбудованим джерелом електроживлення у вигляді акумулятора, який забезпечував робочу напругу в інтервалі від 10 до 18 В. Для запису інформації про виявлені дефекти використовували анізотропну металеву магнітну плівку з магнітотвердого низьковуглецевого (0,2 % 94970 14 С) сплаву заліза з нікелем, хромом і марганцем, яка мала такі магнітні характеристики: залишкова магнітна індуне менше 800 Гc кція Вr (0,08 Тл); максимальна залишкова намагніченість Mr max близько 64 кА/м; коерцитивна сила Нс близько 400 Е (32 кА/м); намагніченість при насиченні Hs близько 80 кА/м. Фрагменти такої плівки використовували багаторазово в режимі перезапису. Однак навіть нову плівку перед накладенням на досліджуваний виріб обробляли для стирання слідів випадкового намагнічення. Таке стирання можна забезпечити або повним розмагнічуванням магнітної плівки, або її намагніченням до насичення. Загальновідомо, що для розмагнічування використовують змінне магнітне поле затухаючої амплітуди у напрямку легкої осі перемагнічування, внаслідок чого залишкова намагніченість анізотропної магнітної плівки стає близькою до нуля. Також загальновідомо, що намагнічення до насичення в будь-якому (попутному або зустрічному) напрямку стирає будь-який (випадковий або навмисний) попередній запис. Перевага цього прийому підготовки магнітної плівки до використання полягає в тому, що залишкова намагніченість полегшує запис інформації про малозначні дефекти (і тому нерідко виключає потребу в активному підмагнічуванні такої наперед сенсибілізованої плівки). Тому перед використанням в експериментах магнітну плівку звичайно намагнічували до насичення в напрямку, зустрічному напрямку переміщення сканера. Магнітографічну дефектоскопію з використанням описаних вище індуктора вихрових струмів і сканера в загальному випадку проводять таким чином. На досліджуваний (звичайно неферомагнітний або такий, що має діелектричне покриття) виріб 35 (див. фігури 1-3) укладають відрізок підготовленої, як описано вище, магнітної плівки 36 і фіксують його на виробі 35. В більшості випадків для такої фіксації використовують не показані особливо відрізки клейкої стрічки або механічні затискувачі типу струбцин. Якщо магнітні записи результатів досліджень підлягають тривалому збереженню як самостійні документи, то для магнітографічної дефектоскопії використовують нову плівку, яку нарізують на фрагменти, достатні для покриття поверхні досліджуваних виробів. Якщо ж магнітні записи візуалізують і зображення фіксують будь-яким придатним засобом відеозапису, то можна багаторазово застосовувати одні й ті ж придатні за формою і розмірами фрагменти магнітної плівки. Потім (див. фіг. 4) сканер готують до роботи. Мінімальний цикл підготовки включає наступні операції: підключення вхідного перетворювача 10 напруги і всіх інших зв'язаних з ним по живленню блоків до згаданого вище акумулятора за допомогою вимикача 11, 15 установку задатчиком 13 напруги на силовому виході стабілізатора 12 такої напруги, що необхідна для збудження вихрових струмів, (пере)настройку контролера 15 тривалості і періоду імпульсів задатчиком 16 тривалості і періоду імпульсів і, якщо це необхідне, програматором 23 та настройку підсилювача вихідних імпульсів струму (зокрема, передпідсилювача 18) задатчиком 17 крутизни фронтів імпульсів. Якщо сканер оснащений діагностичним виходом 24, то вказані настройки можуть бути перевірені за допомогою вольтметра і осцилографа. Підсилювач (зокрема, кінцевий підсилювач 19) вихідних імпульсів струму, керований опорним генератором 14 тактових імпульсів і програмованим контролером 15, подає з заданою періодичністю на провідник 2 індуктора вихрових струмів через струмопровідні шини 3 (див. фіг. 1) імпульси напруги заданої форми і тривалості. Приклади таких імпульсів показані на фігурах 6-8. Якщо передбачається пошук малозначних дефектів, то до вищезгаданих операцій додають настройку тракту активного регульованого підмагнічування магнітної плівки в процесі запису. Для цього задатчиком 21 настроюють стабілізатор 20 на необхідну величину напруги підмагнічування і включають підсилювач 22 сигналів підмагнічування, які під управлінням програмованого контролера 15 подають на провідник 2 індуктора вихрових струмів синхронно з імпульсами напруги, що поступають від тракту збудження імпульсних вихрових струмів в досліджуваному виробі 35. Підготовлений до роботи сканер встановлюють на початку зони дослідження, притискують до магнітної плівки 36 так, щоб вона щільно контактувала з поверхнею досліджуваного виробу 35 навіть в місцях розташування рельєфних елементів 37 (див. фігури 2 і 3). Потім сканер переважно безперервно переміщають вручну або за допомогою придатного приводу до виведення провідника 2 індуктора вихрових струмів із зони дослідження. При наїзді на перешкоди у вигляді опуклих або увігнутих рельєфних елементів 37 провідник 2 індуктора поринає в прокладку 5 або підводиться нею в пазу опорного елемента 1. Вказані зміни положення провідника 2 можуть бути забезпечені деформацією нижньої еластичної стінки-прокладки 5 камери, якщо буде використаний індуктор згідно з фіг. 2, або незалежним переміщенням рухомих сегментів 6 і стисненням-розширенням відповідних їм пружин 7, налаштованих на певні зусилля регуляторами 8, якщо буде використаний індуктор згідно з фіг. 3. Швидкість переміщення сканера задають за умови t1≤Sscan/Vscan, де t1 - період проходження імпульсів збудження/запису, с Sscan - довжина області миттєвого запису і Vscan - лінійна швидкість сканування. Після запису магнітограми виконують наступні операції: сканер видаляють із зони дослідження, вхідний перетворювач 10 напруги вимикають, використану магнітну плівку 36 з записом знімають з дослідженого виробу 35 і передають на 94970 16 подальше дослідження (зокрема, зчитування та дефектологічний аналіз). Описаний сканер розроблений переважно для роботи вручну. Тому максимальна лінійна швидкість сканування Vscan max не повинна перевищувати 50 мм/с при частоті проходження імпульсів 1 кГц і довжині кожної області миттєвого запису Sscan≤50 мкм. На фізичній схемі індукції вихрових струмів в досліджуваному виробі 35 і супутніх їм магнітних полів (див. фіг. 5) добре видно, що кожний імпульс струму Iexc(t), що протікає через провідник 2 індуктора, генерує навкруги нього згідно з законом БіоСавара-Лапласа магнітне поле змінної напруженості Hexc(t). Це поле згідно з законом електромагнітної індукції Фарадея збуджує в поверхневому шарі електропровідного досліджуваного виробу 35 імпульсні вихрові струми IEC(t). Згідно з правилом Ленца, ці струми IEC(t) протилежні за напрямком струмам Iexc(t) в провіднику 2, коли вони зростають, і співпадають за напрямком з цими струмами Iexc(t), коли вони убувають. Зрозуміло, що реальні траєкторії вихрових струмів IEC(t) в досліджуваному виробі 35 і, відповідно, напруженість HEC(t) магнітних полів розсіяння, індукованих цими струмами, залежать від конфігурації магнітного поля збудження напруженістю Hexc(t) і від відмінностей в провідності усередині поверхневого шару матеріалу виробу 35, які обумовлені дефектами. Також зрозуміло, що при скануванні поверхні виробу 35 на магнітну плівку 36 діє результуюче магнітне поле змінної напруженості HMG(t). Це поле є поточною суперпозицією магнітного поля змінної напруженості Hexc(t) навкруги провідника 2 і магнітного поля змінної напруженості HEC(t), індукованого в поверхневому шарі матеріалу досліджуваного виробу 35. Тут слід зазначити, що у вказаній суперпозиції може брати участь також магнітне поле, яке обумовлено: або залишковою намагніченістю магнітної плівки 36 внаслідок її намагнічення при підготовці до магнітографічної дефектоскопії, або активним регульованим підмагнічуванням плівки 36 шляхом подачі в провідник 2 струму підмагнічування. Типові приклади впливу параметрів сигналу Uexc(t) збудження провідника 2 на напруженість HEC(t) вказаних магнітних полів розсіяння і параметри реєстрованого сигналу HMG(t) проілюстровані часовими діаграмами на фігурах 6-8. На фіг. 6 показані часові діаграми сигналів при уніполярному збудженні індуктора найпростішими прямокутними імпульсами Hexc(t) напруги, де: t1 і t2 - відповідно період проходження і тривалість прямокутних імпульсів Uexc(t) напруги на виході кінцевого підсилювача 19, t3 і t4 - відповідно тривалість фронту і тривалість спаду імпульсів Iexc(t) струму збудження в провіднику 2 індуктора і зміни напруженості Hexc(t) відповідного їм магнітного поля поблизу провідника 2, t5 - тривалість імпульсів IEC(t) вихрових струмів, індукованих в матеріалі досліджуваного виробу 35 по фронту імпульсів Iexc(t), і зміни напруже 17 ності HEC(t) відповідного їм магнітного поля у виробі 35, t6 - тривалість імпульсів IEC(t) вихрових струмів, індукованих в матеріалі досліджуваного виробу 35 по спаду імпульсів Iexc(t), і зміну напруженості HEC(t) відповідного їм магнітного поля у виробі 35. В результаті самоіндукції струм Iexc(t) в провіднику 2 індуктора і, відповідно, напруженість Hexc(t) магнітного поля в околицях провідника 2 змінюються експоненціально, при цьому тривалість t3 фронту і тривалість U спаду кожного імпульсу Iexc(t) струму будуть тим меншими, чим менше індуктивність і чим більше активний опір провідника 2 і струмопровідних шин 3, які служать основою запропонованого індуктора. В результаті взаємоіндукції вихрові струми IEC(t), індуковані в матеріалі виробу 35, і, відповідно, напруженість HEC(t) індукованого в ньому магнітного поля, змінюватимуться залежно від крутизни фронту і спаду імпульсів Iexc(t) струму в провіднику 2 індуктора. Оскільки в цьому прикладі фронт і спад кожного такого імпульсу Iexc(t) змінюються експоненціально, остільки форма кожного імпульсу IEC(t) вихрового струму, індукованого в матеріалі виробу 35, згідно закону Фарадея також змінюватиметься експоненціально. Відповідно, приблизно рівні тривалості t3 і t4 фронту і спаду імпульсів Iexc(t) струму в провіднику 2 індуктора визначають тривалості t5 і t6 імпульсів IEC(t) вихрових струмів, індукованих в матеріалі виробу 35, і імпульсів HEC(t) напруженості магнітного поля, індукованого такими струмами, причому в даному випадку всі вказані інтервали часу практично однакові (тобто t3≈t4≈t5≈t6). Як вже було сказане, магнітні поля розсіяння, індуковані імпульсами Iexc(t) струму в провіднику 2 індуктора і вихровими струмами IEC(t) у виробі 35, відповідно до принципу суперпозиції формують в площині розташування магнітної плівки 36 результуюче магнітне поле напруженістю HMG(t), яке підлягає магнітографічній реєстрації. Однак очевидно, що лише HEC(t) складова напруженості цього результуючого магнітного поля несе дефектоскопічну інформацію. З міркувань енергозбереження і зменшення теплових навантажень на індуктор період t1 проходження прямокутних імпульсів Hexc(t) напруги повинен бути якомога більше по відношенню до тривалості t2 цих імпульсів. Ця ж величина t1 повинна бути узгоджена з параметрами сканування, бо при безперервному переміщенні сканера втрати інформації в магнітограмі можна виключити за умові, якщо період проходження імпульсів збудження/запису t1 не перевищує відношення довжини Sscan області миттєвого запису до швидкості Vscan переміщення сканера, тобто, t1≤Sscan/Vscan. Стосовно індуктора і сканера згідно з винаходом верхня межа швидкості сканування Vscan max≤50 мм/с, що добре узгоджується з частотою проходження імпульсів збудження f1=1/t1=1 кГц і довжиною області миттєвого запису Sscan≤50 мкм. В той же час для забезпечення перехідних процесів по фронту і спаду імпульсів Iexc(t) струму збудження в провіднику 2 величина t2 повинна 94970 18 бути узгоджена з активним і реактивним опором індуктора. Інакше кажучи, потрібно дотримати умову t2≥t3+t4 (або t2≥2t3, оскільки t3≈t4). За цієї умови запропонований сканер може ефективно збуджувати вихрові струми IEC(t), застосовуючи прямокутні уніполярні імпульси Hexc(t) напруги, якщо t2≈0,1-0,4 мкс. Для регулювання глибини розповсюдження вихрових струмів IEC(t) в поверхневому шарі досліджуваного виробу 35 змінюють набір частот в їх амплітудному спектрі. Фахівцю зрозуміло, що чим вищою буде частота коливань вихрових струмів IEC(t), тим тоншим буде скін-шар, в якому можна виявляти поверхневі дефекти. Також зрозуміло, що змінювати амплітудний спектр вихрових струмів можна шляхом регулювання крутизни фронтів імпульсів Iexc(t) струму збудження в провіднику 2, яка залежить від тривалості фронту t3 і тривалості спаду t4 в кожному такому імпульсі Iexc(t). Розгляд часових діаграм на фіг. 6 показує, що при зменшенні величин t3 і t4, згадана крутизна фронту повинна зростати. Мінімуми значень t3 і t4 та, відповідно, верхні частоти вихрових струмів в досліджуваному виробі 35 обмежені постійною часу RL-контуру індуктора, який включає лише провідник 2 і струмопровідні шини 3. Якщо ж значення t3 і t4 (і, відповідно, товщину скін-шару) потрібно збільшити для виявлення підповерхневих дефектів, то для цього достатньо скористатися задатчиком 17 крутизни фронтів імпульсів (див. фіг. 4). В запропонованому сканері тривалість фронту і тривалість спаду імпульсів струму в провіднику 2 вибрана в інтервалі t3=t4≈(0,05-0,2) мкс. При цьому струм Iexc(t) в провіднику 2 має амплітуду в інтервалі від 80 А до 110 А. Як було вказане вище, тривалість t5 і тривалість t6 імпульсів IEC(t) вихрових струмів, індукованих в досліджуваному виробі 35 відповідно по фронту і спаду імпульсів Iexc(t), мають практично ту ж тривалість, що і тривалість фронту і спаду імпульсів Iexc(t) струму індуктора. Інакше кажучи, t3≈t4≈t5≈t6≈. Із теорії розповсюдження сигналів в електричних ланцюгах добре відомо, що спектральна функція не залежить від форми коротких імпульсів і практично постійна впритул до частот ≤1/ або f≤1/(2). Відповідно, тривалість імпульсів вихрових струмів t5=t6=0,05 мкс забезпечує частотний діапазон до 3 Мгц, що достатньо для збудження в алюмінії і сплавах на його основі скін-шару глибиною близько 0,05 мм Аналіз функції HMG(t) показує, що вона знакозмінна. Тому напруженість магнітного поля за час дії кожного імпульсу Iexc(t) струму індуктора зміню+ ється від H MG до H MG, а напруженість сумарного магнітного поля містить постійну складову Н0, обумовлену магнітним полем розсіяння навкруги провідника 2 індуктора. З цього випливають два висновки: по-перше, кожна магнітограма реєструє лише + екстремуми H MG, бо їх амплітуда вище і вони приходить за часом пізніше за екстремуми H MG; по-друге, вказана складова Н0 напруженості поля може бути використана в сеансах магнітог 19 рафічної дефектоскопії як такий засіб постійного підмагнічування магнітної плівки 36, що не створює додаткових вихрових струмів. На фіг. 7, де показані часові діаграми сигналів для випадку уніполярного збудження індуктора пилоподібними імпульсами Uexc(t) напруги, видно: що додавання постійної складової або імпульсної складової з пологими фронтами до імпульсного струму Iexc(t) збудження може забезпечити постійне підмагнічування магнітної плівки 36 в процесах магнітографічної дефектоскопії і що використання імпульсів струму Iexc(t) збудження індуктора з пологими фронтами забезпечує придушення несуттєвого для магнітографії екстремуму H MG. Можливість комбінування пасивного підмагнічування магнітної плівки 36 при підготовці до запису, супутнього підмагнічування за рахунок вказаної постійної Н0 напруженості магнітного поля вихрових струмів і описаного вище активного регульованого підмагнічування суттєво покращує експлуатаційні характеристики сканера. Дійсно, будь-яке (і, тим більше, комбіноване) підмагнічування магнітної плівки 36 дозволяє регулювати рівень запису і компенсувати вплив таких негативних чинників, як діелектричні покриття або забруднення на досліджуваних виробах 35 та відмінності в їх електропровідності або шорсткості поверхні, і адаптувати сканер до розмірів дефектів і типу матеріалу для магнітного запису. Очевидно, що можливі (а іноді бажані) інші типи і параметри імпульсів збудження. Наприклад, збудження провідника 2 індуктора біполярними прямокутними імпульсами напруги (див. фіг. 8) може збільшити динамічний діапазон магнітографічної дефектоскопії у випадках, коли швидкість переміщення сканера забезпечує запис обох екст+ ремумів H MG і H MG. Ця обставина дозволяє більш точно оцінювати локалізацію і розміри дефектів при «машинному» зчитуванні магнітограм (наприклад, магнітною головкою) та їх наступній автоматичній обробці з використанням спеціалізованих програм. Ефективність застосування індуктора і сканера згідно з винаходом підтверджена численними експериментами по магнітографічній дефектоскопії штучно підготовлених тест-об'єктів. Результати деяких з них показані на фігурах 9-14. Так, на фіг. 9 показано скановану з розділенням 300 dpi фотографію поверхні тест-об'єкта у вигляді пластини з магналію завтовшки 1 мм, що містить такі штучно сформовані елементи рельєфу і дефекти, як: не позначені особливо наскрізні отвори діаметром 1,5 мм, лунки діаметром від 0,4 до 1,2 мм і видавлене цифрове клеймо «133», які видимі неозброєним оком, добре помітні неозброєним оком на поверхні пластини паралельні подряпини 38 шириною від 200 до 300 мкм, слабо помітну на поверхні пластини подряпину 39 шириною 100 мкм і нерегулярно розташовані малозначні поверхневі дефекти 40 у вигляді невеликих плям сірого кольору, які відповідають не помітним візуально 94970 20 дрібним вм'ятинам, діелектричним забрудненням і скупченням феромагнітних включень. Цей тест-об'єкт був підданий магнітографічному дослідженню з використанням описаних індуктора, сканера і магнітної плівки, яка була намагнічена до насичення перед записом. Джерело 4 імпульсного струму було настроєно задатчиком 13 напруги збудження на амплітуду 16 В. Для формування магнітограми використовували уніполярні прямокутні імпульси напруги з періодом t1=1 мс і тривалістю t2=0,25 мкс. Тривалість фронту і тривалість спаду імпульсів струму збудження в провіднику 2 індуктора складали відповідно t3≈t4≈0,1 мкс. Запис на магнітній плівці був візуалізований тонкоплівковим магнітооптичним перетворювачем на основі Ві-вмісного ферит-гранату, що працює на основі ефекту Фарадея. Всі вищезгадані елементи рельєфу поверхні тест-об'єкта, включаючи подряпини 38 і 39, явно видні на візуалізованій магнітограмі (див. фіг. 10). Це підтверджує чутливість сканера до поверхневих дефектів типу подряпин шириною 100 мкм і роздільну здатність не гірше 200 мкм. Крім того, візуалізація дозволила виділити за яскравістю і контрастом скупчення феромагнітних включень 41 із множини малозначних поверхневих дефектів 40. Таким чином, фігури 9 і 10 демонструють придатність індуктора і сканера згідно з винаходом для трасологічних досліджень і для неруйнівного контролю поверхневих шарів виробів з неферомагнітних матеріалів. Далі, на сканованій з розділенням 300 dpi фотографії поверхні дюралюмінієвого тест-об'єкта, що має лакофарбове покриття товщиною від 90 до 110 мкм (див. фіг. 11), добре видні в збільшеному масштабі цифри «9» і «7», позначені номером 42. При підготовці цього тест-об'єкта на пластину з дюралюмінію спочатку були нанесені клеймуванням цифри «6» і «5». Потім круговий фрагмент пластини з цифрою «6» був вирубаний, перевернений на 180° і запресований на те саме місце, а початковий рельєф цифри «5» був прихований під шаром епоксидної шпаклівки, на якому перед отвердінням епоксидної смоли була відтиснена цифра «7». Потім поверхня тест-об'єкта була відшліфована шкуркою і цілком покрита непрозорою фарбою. Підготовлений таким чином тест-об'єкт був підданий магнітографічному дослідженню з використанням описаних індуктора, сканера і магнітної плівки, яка була намагнічена до насичення перед записом. Провідник 2 індуктора збуджували уніполярними прямокутними імпульсами напруги амплітудою Uexc=17 В з періодом t1=1 мс і тривалістю t2=0,3 мкс. Тривалість фронтів і спадів імпульсів Iexc(t) струму збудження провідника 2 індуктора складала t3≈t4≈0,1 мкс. На фіг. 12, де показаний результат візуалізації магнітограми поверхні вказаного тест-об'єкта, видні контури рельєфних цифр 42 вторинного маркування і, одночасно, явно помітні лінія стику 43 21 двох різних фрагментів металу (контур вирубки/запресовування) і велика частина контуру початкової цифри «5», позначена номером 44. Отриманий результат демонструє можливість застосування описаних індуктора і сканера для потреб криміналістики і для неруйнівного контролю суцільності поверхневих шарів без видалення захисних і/або декоративних покриттів. І, нарешті, фіг. 13 показує в збільшеному масштабі скановану з розділенням 1200 dpi фотографію поверхні тест-об'єкта у вигляді дюралюмінієвої пластини завтовшки 4 мм. В пластині був просвердлений наскрізний отвір 45 діаметром 5 мм як концентратор напруг і нанесені практично невидимі неозброєним оком подряпини 46 з нерівномірною шириною від 100 до 200 мкм. В зоні розташування отвору пластина була кілька разів зігнута і випрямлена, внаслідок чого на фотографії з'явилося нечітке і доступне лише досвідченому спостерігачу зображення зародку тріщини 47. Підготовлений таким чином тест-об'єкт був підданий магнітографічному дослідженню з використанням вищеописаних індуктора, сканера і магнітної плівки, яка була перед записом повністю розмагнічена. Провідник 2 індуктора збуджували уніполярними прямокутними імпульсами напруги амплітудою Uexc=16 В з періодом t1=1 мс і тривалістю t2=0,25 мкс. 94970 22 Тривалість фронтів і спадів імпульсів Iexc(t) струму збудження провідника 2 індуктора складала t3≈t4≈0,1 мкс. Під час експерименту на провідник 2 через підсилювач синхронно із згаданими імпульсами напруги 22 подавали сигнали підмагнічування. На фіг. 14, де показаний результат візуалізації магнітограми поверхні вказаного тест-об'єкта, явно видні подряпини 46 і на продовженні поверхневого зародку 47 дуже чітко видна розвинута прихована під поверхнею тріщина 48 від утомленості. Отриманий результат демонструє можливість застосування описаних індуктора і сканера для потреб криміналістики і для неруйнівного контролю суцільності під поверхневих шарів виробів з неферомагнітних електропровідних матеріалів. Індуктор вихрових струмів і сканер на його основі можуть бути легко виготовлені на підприємствах електротехнічної промисловості. Далі вони можуть бути використані для оснащення існуючих або спеціалізованих засобів для магнітографічної дефектоскопії виробів із переважно неферомагнітних електропровідних матеріалів. Крім того, можливо використання таких індукторів і сканерів для дослідження довільних електропровідних включень в поверхневі шари виробів з діелектричних матеріалів. 23 94970 24 25 94970 26 27 94970 28 29 94970 30 31 94970 32 33 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 94970 Підписне 34 Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601