где H s – напряженность магнитного поля внутри трещины (неизвестна). Результаты расчетов для обеих моделей А и B приведены на рис. 2.3.
При этом обе кривые H x
и H y
H нормируются к значению H x max при x = 0 . Тогда максимум H x для обеих моделей А и B без знания
H x
H x max
H y
,
H x max
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
–0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
–0,2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 x, мм |
0 |
Рис. 2.3. Сравнение топографий H x
H x max и H y
H x max
для моделей A и B ( h = 1 мм; 2b = 0,2 мм; y = 1 мм ) |
|
δ и H s получает значение 1. |
Для модели A расчетные точки изображены |
кружками, для модели B – |
крестиками. Топографии кривых H x H x max и |
H y
H x max хорошо совпадают.
Экспериментально исследовать закономерности в распределении полей рассеяния дефектов можно с помощью устройств активного типа – феррозондов [1].
16
Теоретический и экспериментальный материал, их анализ и сравнение обычно используют для разработки технологии магнитного НК конкретных деталей.
1
2
3 |
|
5 |
|
|
|
4
Рис. 2.4. Внешний вид прибора Ф-205.30А:
1 – электронный блок; 2 – дисплей; 3 – манипулятор; 4 – программное обеспечение; 5 – феррозондовые преобразователи
Для проведения экспериментальных исследований будет использован прибор Ф-205.30А, внешний вид которого изображен на рис. 2.4.
Оборудование для выполнения лабораторной работы
Для проведения экспериментальных исследований магнитных полей рассеяния моделей дефектов необходимы [4]:
– прибор измерительный магнитоферрозондовый комбинированный Ф- 205.30А;
–переносное намагничивающее устройство МСН-15;
–набор феррозондовых преобразователей (полемер и градиентомер);
–набор КО с реальными и искусственными дефектами;
–оптические устройства (лупы, бинокулярные стереоскопические микроскопы, зеркала, эндоскопы);
–линейка, рулетка, мел.
Подготовка к работе
1. С помощью формул (2.1)–(2.4) рассчитать топографию магнитостатического поля рассеяния модели дефекта в виде зависимостей H x
H x max и H y
H x max . Исходные данные для расчета выдаются преподавателем.
17
2.Законспектировать, рассмотрев эксплуатационную документацию на магнитоферрозондовые дефектоскопы, разделы записи характеристик поля дефекта и передачи информации на компьютер.
3.Подготовить прибор к работе. Для этого:
–включить прибор кнопкой «ВКЛ»; должен загореться диод «ПИТАНИЕ», после чего на экране появится логотип «Микроакустика»;
–кнопкой «РЕЖИМ+» или «РЕЖИМ–» вывести на экран прибора режим измерения градиента напряженности магнитного поля.
4. Осмотреть поверхность КО с моделями дефектов. При обнаружении дефекта предполагаемое местоположение отметить мелом.
Порядок выполнения работы
1.Намагнитить деталь с помощью МСН-15.
2.Настроить прибор на пороговый уровень.
3.Провести сканирование контролируемой детали. В случае обнаружения дефекта пометить место обнаружения мелом и записать в память прибора распределение поля рассеяния дефектов.
4.После контроля образцов с моделями дефектов перевести прибор в состояние готовности к передаче информации на компьютер.
5.Обработать на компьютере принятую информацию в соответствии с документом «Пакет программ РМД-1. Руководство по эксплуатации» МКИЯ.НД-03 РЭ.
10.Оформить отчет по лабораторной работе.
Содержание отчета
Отчет по лабораторной работе оформляется каждым студентом самостоятельно. Все эскизы, рисунки и таблицы должны быть выполнены с применением необходимых чертежных инструментов.
В отчете должны быть представлены:
–эскизы контролируемой детали;
–последовательность технологических операций с объяснениями каждой из них;
–заключение о совпадении результатов расчета и эксперимента;
–выводы.
Отчет должен быть подписан автором с указанием даты оформления.
18
Контрольные вопросы
1.Определения, единицы измерения магнитных величин, применяемых при магнитном контроле.
2.В чем состоит сущность физического представления магнитных полей рассеяния вблизи дефекта?
3.Факторы, определяющие уровень магнитного поля рассеяния дефек-
тов.
4.Как и почему должен быть ориентирован предполагаемый дефект относительно линий магнитного поля для его выявления?
5.Дайте определение магнитного поля рассеяния дефектов различного типа (вида).
6.Какие модели дефектов используются для описания топографии магнитных полей реальных дефектов?
7.Чем определяется выбор вида тока при выявлении поверхностных и внутренних дефектов?
8.В чем особенности выбора режимов магнитного контроля для магнитомягких и магнитотвердых материалов?
Список литературы
1.Неразрушающий контроль и диагностика: Справ.: В 8 т./ Под общ. ред. В. В. Клюева. Т. 6. – 2- е изд., испр. – М.: Машиностроение, 2006. – 848 с.
2.Зацепин Н. Н., Щербинин В. Е. К расчету магнитостатического поля
поверхностных дефектов // Дефектоскопия. – 1967. – № 5. – С. 50–59.
3. Фёрстер Ф. Неразрушающий контроль методом полей рассеяния. Теоретические и экспериментальные основы выявления поверхностных дефектов конечной и бесконечной глубины // Дефектоскопия. – 1982. – № 11. –
С. 3–11.
4. Исследование магнитостатического поля рассеяния дефекта: Методические указания к лабораторной работе / Сост. В. П. Лохов. СПб.: Изд-во ПГУПС, 2007. – 14 с.
19
Лабораторная работа № 3 ВИХРЕТОКОВЫЙ КОНТРОЛЬ ТОНКИХ ЛИСТОВ
Цель работы: изучение методики вихретокового контроля ферромагнитных тонких листов и тонкостенных конструкций с диэлектрическим покрытием.
Общие положения
Вихретоковый метод основан на взаимодействии с проводящим объектом контроля переменного электромагнитного поля радиочастотного диапазона (от единиц герц до десятков мегагерц).
Достоинством вихретокового контроля является то, что его можно проводить при отсутствии контакта между вихретоковым преобразователем (ВТП) и объектом контроля (ОК), поэтому его часто называют бесконтактным [см. лит.]. Благодаря этому вихретоковый контроль возможен при перемещении ОК относительно ВТП, причем скорость этого движения при производственном контроле может быть значительной, что обеспечивает высокую производительность контроля. Первичная информация получается в виде электрических сигналов.
Дополнительным преимуществом вихретокового контроля является то, что на сигналы ВТП практически не влияют влажность, давление и загрязненность газовой среды, радиоактивные излучения, загрязнение поверхности ОК непроводящими веществами.
Так как вихревые токи возникают только в электропроводящих материалах, то объектами вихретокового контроля могут быть изделия, изготовленные из металлов, сплавов, графита, полупроводников и др.
Описание экспериментальной установки
В состав измерительной установки входят: дефектоскоп вихретоковый ВИТ-4 с накладным преобразователем, контрольный образец с искусственными дефектами, экспериментальный образец, рулетка. Внешний вид дефектоскопа ВИТ-4 изображен на рис. 3.1, а контрольного образца – на рис. 3.2.
Дефектоскоп вихретоковый ВИТ-4 предназначен для обнаружения и оценки глубины поверхностных трещин на изделиях, изготовленных из
20