Спосіб локальної дефектометрії феромагнітних матеріалів

Реферат: UA 98242 U UA 98242 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель призначена для застосування в галузях промисловості, які потребують виявлення внутрішніх та підповерхневих дефектів у зварних з'єднаннях, а також у матеріалі конструкцій з феромагнітних матеріалів, які дозволяють застосування зовнішнього намагнічування постійним полем. Відомий спосіб виявлення і реєстрації внутрішніх дефектів у конструкціях з феромагнітних матеріалів (ГОСТ 21105-75 "Контроль неразрушающий. Метод магнитопорошковый"). В цьому способі дефектоскопії матеріалів з феромагнітними властивостями використовується нанесення магнітного порошку на контрольовану ділянку в магнітному полі, що дозволяє візуально оцінити розміщення внутрішніх і підповерхневих дефектів за скупченнями частинок порошку у місцях розташування немагнітних включень при виході на поверхню магнітних силових ліній, тим самим є потреба у витратах порошку і суспензії, чим забруднюється зона контролю, необхідність підготовки поверхні і присутності оператора, що вносить суб'єктивний фактор у процес контролю, а також спеціальні умови для проведення дефектоскопії. Найбільш близьким до пропонованого є спосіб виявлення і реєстрації внутрішніх дефектів у конструкціях з феромагнітних матеріалів, який полягає в намагнічуванні об'єкта, виявлення та оцінку дефектів (ГОСТ 3242-79 "Соединения сварные. Методы контроля качества"). В цьому способі (магнітографічний метод) використовується магнітна стрічка, ділянки якої намагнічуються виступаючими на поверхню у місцях дефектів силовими лініями розсіяного поля, а відтворення зафіксованого сигналу проводять на спеціальній апаратурі, що розмежовує об'єкт контролю і засоби його проведення, крім цього є потреба у носії і його попередньому розмагнічуванні, та не дозволяє у процесі експлуатації феромагнітних конструкцій проводити їх поточне неруйнівне контролювання без особливих вимог до зовнішніх умов з малими затратами і можливістю комп'ютерної обробки даних. В основу корисної моделі покладено завдання створення способу виявлення і реєстрації внутрішніх дефектів у конструкціях з феромагнітних матеріалів, у якому нова послідовність дій та операцій дозволила б у процесі експлуатації феромагнітних конструкцій проводити їх поточне неруйнівне контролювання без особливих вимог до зовнішніх умов з малими затратами і можливістю комп'ютерної обробки даних. Поставлене завдання вирішується тим, що у способі локальної дефектометрії феромагнітних матеріалів виявлення і реєстрації внутрішніх дефектів у конструкціях з феромагнітних матеріалів, який полягає в намагнічуванні об'єкта для виявлення та оцінки дефектів, згідно з корисною моделлю, досліджувану ділянку об'єкта, намагнічування якої здійснюють постійним магнітним полем, силові лінії якого виступають на поверхню у місцях немагнітних включень, сканують індуктивним давачем з магніточутливим осердям, підмагнічуваним виступаючими лініями поля розсіювання, і на послідовно приєднаному до давача резисторі вимірюють напругу, за величиною якої і судять про наявність і розміри дефекту, а за сукупністю значень напруг судять про технічний стан конструкції. При використанні індуктивно-активного контура і режиму насичення матеріалу осердя обмотки досягається висока чутливість, спрощується процес контролю, зменшуються габарити і енергоспоживання обладнання, є можливість багатократного тестування окремої ділянки поверхні і числової оцінки розмірів і глибини залягання дефектів. Такі переваги дозволяють у процесі експлуатації феромагнітних конструкцій проводити їх поточне неруйнівне контролювання без особливих вимог до зовнішніх умов з малими затратами і можливістю комп'ютерної обробки даних. Цей спосіб забезпечує оперативність контролю, дозволяє зменшити напруженість поля зовнішнього намагнічування і мінімізувати обладнання. Він не вимагає спеціальної підготовки поверхні контролю. Локальні індуктивні давачі виготовляються з доступних і дешевих матеріалів, а тому можуть виконуватися спеціально для кожної форми контрольованої поверхні. Сукупність числових даних вихідної напруги для кожної точки контролю дає змогу створити комп'ютерну базу даних для заданого об'єкта. Застосування запропонованого способу дозволяє виявляти несуцільності (пори, тріщини, раковини та ін.) у феромагнітних конструкціях при наявності прикладеного зовнішнього магнітного поля. Даний спосіб не потребує постійної присутності оператора і може бути автоматизований. Спосіб здійснюють так: Досліджувану ділянку об'єкта намагнічують постійним магнітним полем, сканують індуктивним давачем з магніточутливим осердям, підмагнічуваним виступаючими лініями поля розсіювання і на послідовно приєднаному до давача резисторі вимірюють напругу, за величиною якої і судять про наявність і розміри дефекту, а за сукупністю значень напруг судять про технічний стан конструкції. 1 UA 98242 U 5 10 15 20 Приклад конкретного виконання Перед проведенням контролю на виріб встановлюють намагнічуючий пристрій у визначеному місці, у якому прогнозований напрямок розміщення дефектів знаходився б поперек силових ліній магнітного поля. Після вмикання електромагніта на намагнічену ділянку поверхні об'єкта встановлюють індуктивний давач з орієнтацією полюсів у напрямку зовнішнього намагнічування. Індуктивним давачем є котушка з феромагнітним осердям, яка працює в режимі, близькому до насичення матеріалу осердя. Котушка увімкнена послідовно з низькоомним опором. Цей послідовний контур живиться змінною напругою звукової частоти. При внесенні котушки в магнітне поле, яке розсіюється на внутрішньому дефекті матеріалу, осердя підмагнічується і котушка втрачає індуктивність. За рахунок цього збільшується струм і, відповідно, напруга на опорі. На індуктивний давач подають з генератора змінну напругу з відомою амплітудою і частотою. Переміщують індуктивний давач по поверхні об'єкта у місцях найбільш імовірної локалізації дефектів у вигляді тріщин, раковин, шлаків та ін. і слідкують за вихідною напругою давача. При збільшенні напруги, що означає вихід на поверхню ліній магнітного поля, відмічають цю точку на схемі контролю з зазначенням величини напруги. Вихідна напруга індуктивного давача знімається з послідовного низькоомного опору. Можливим є схемне рішення, де при відсутності підмагнічення вихідна напруга рівна нулю. Це дозволяє уникнути постійної складової вихідного сигналу і обнулити прилад перед використанням. Отримані числові значення вихідних напруг свідчать про внутрішній стан матеріалу елемента конструкції або з'єднання, вносяться у базу даних і служать підставою для висновку про технічний стан об'єкта контролю. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Спосіб локальної дефектометрії феромагнітних матеріалів, який полягає в намагнічуванні об'єкта для виявлення та оцінки дефектів, який відрізняється тим, що досліджувану ділянку об'єкта, намагнічування якої здійснюють постійним магнітним полем, сканують індуктивним давачем з магніточутливим осердям, підмагнічуваним виступаючими лініями поля розсіювання, і на послідовно приєднаному до давача резисторі вимірюють напругу, за величиною якої і судять про наявність і розміри дефекту, а за сукупністю значень напруг судять про технічний стан конструкції. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2