ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 133
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Однако на работу таких преобразователей существенное влияние оказывают внешние факторы, например температура. Изменение температуры оказывает значимое влияние на активное сопротивление катушки, что ведет к изменению тока, не связанному с влиянием параметров объекта контроля. Это является недостатком таких преобразователей.
4.6.4 Техническое обслуживание преобразователей
Техническое обслуживание преобразователей выполняется в соответствии с требованиями
Руководства по эксплуатации и регламентами планово-предупредительных осмотров (ППО) и планово-предупредительных ремонтов.
При ППО проверяется целостность корпуса, протектора, соединительных кабелей, разъемов и пр. эту процедуру, как правило, рекомендуется выполнять перед началом работ.
ППР проводятся с периодичностью, зависящей от интенсивности работы, как правило, раз в год или раз в полгода, и включают в себя замену протектора, чистку (с разбором или без разбора корпуса), проверку контактных соединений, регулировку элементов системы стабилизации и привода преобразователя и т.п.
4.6.5 Фокусировка преобразователя
Для улучшения чувствительности и обеспечения заданных параметров сканирования в автоматическом режиме контроля проводится фокусировка преобразователя. Фокусировка в плоскости контроля делается (проверяется) каждый раз перед началом контроля. Отклонение от допустимых значений в процессе контроля может приводить к большому количеству ложных срабатываний индикаторов дефекта или пропуску дефекта. Кроме того, в случае необходимости, выполняется фокусировка в плоскости перпендикулярной направлению сканирования.
-
Факторы влияющие на вихретоковый контроль и способы отстройки от них
5.1 Информативные параметры вихретокового контроля
Изменение сигнала измерительной обмотки ВТП, в общем случае, связано с изменением условий контроля или другими словами с изменением параметров контроля. Изменение любого из параметров приводит к изменению сигнала ВТП.
Вихретоковый метод является многопараметровым методом. С одной стороны это дает возможность контролировать различные параметры объекта контроля. С другой стороны вызывает необходимость отстраиваться от влияния мешающих факторов при контроле конкретного параметра.
Влияющие факторы можно разделить на два типа:
-
Геометрические
- зазор между ВТП и ОК;
- приближение к краю ОК;
- изменение геометрических размеров (толщина стенки, галтельные переходы и т.п.);
- шероховатость поверхности.
2. Структурные
- электрическая проводимость материала ОК;
- магнитная проницаемость материала ОК;
- химсостав;
- зернистость;
- термообработка;
- наклеп.
Возникает задача выделения составляющей информативного параметрав сигнале ВТП. Условия вихретокового контроля характеризуют такой величиной как обобщенный параметр вихретокового контроля. Это безразмерная величина, характеризующая свойства вихретокового преобразователя, объекта контроля, или условия контроля (ГОСТ24289 – 80):
β = R , (13)
где R – радиус эквивалентного витка обмотки ВТП, ω – круговая частота тока обмотки возбуждения, µµ0 – абсолютная магнитная проницаемость среды, σ – удельная электрическая проводимость среды.
Если проанализировать это выражение, можно сделать вывод, что влияние магнитной проницаемости материала объекта контроля на выходной сигнал ВТП, в некоторых случаях, гораздо значительнее чем влияние удельной электрической проводимости. Это связано с тем фактором, что магнитная проницаемость (при контроле ферромагнитных материалов), связанная с их намагниченностью, может изменяться в широких пределах, в то время как удельная электропроводность изменяется незначительно. Таким образом, при контроле параметров объекта, связанных с электропроводными свойствами, изменение магнитной проницаемости объекта контроля является существенным мешающим фактором, не отстроившись от влияния которого выполнение контроля будет невозможно.
5.2 Способы отстройки от мешающих факторов
Так как изменение сигнала ВТП связано с изменением мешающего фактора, то логично предположить, что первым способом отстройки (компенсации) является стабилизация условий контроля, другими словами приведение величины мешающего фактора к постоянному значению по всему объему контролируемого объекта. Так если мешающим фактором является шероховатость поверхности, изделие можно обработать,устранив острые кромки, задиры и забоины, наплывы металла в зоне сварки или наплавки до требуемого уровня шероховатости. Если мешающим фактором является зазор, связанный с различной толщиной слоя нетокопроводящего покрытия, такое покрытие необходимо удалить или наоборот восстановить в местах его отсутствия до требуемого значения. Если на работу ВТП влияет изменение магнитной проницаемости объекта, то перед началом контроля изделие необходимо размагнитить. В некоторых случаях контролируемую деталь целесообразно наоборот намагнитить до насыщения, что позволяет получить одинаковое значение магнитной проницаемости по всему объему.
Если известно на какой параметр (амплитуда, частота, фаза…) выходного сигнала влияет мешающий фактор, то возможно применить второй способ отстройки – подавление мешающего фактора или выделение полезной информации.
Амплитудный способ применяется, если изменение мешающего фактора влияет на фазу сигнала ВТП. В состав прибора реализующего такой метод входить амплитудный детектор, позволяющий отслеживать изменение амплитуды сигнала, связанной с контролируемым параметром. Так при достижении порогового уровня амплитуды, соответствующего критическому значению контролируемого параметра, произойдет срабатывание сигнализации дефекта (рис.15). При этом изменение фазы или частоты сигнала не будет влиять на показания прибора.
Рисунок 5.1 – Амплитудный способ выделения информации
Фазовый способ наоборот целесообразно применять, в случае если изменение мешающего фактора влияет на амплитуду сигнала. Для реализации данного способа в состав прибора включается фазовый детектор.
Для реализации частотного способа в простейшем случае, в состав прибора включают колебательный контур (рис. 5.2 а). Принцип работы такого детектора основан на увеличении индуктивного сопротивления преобразователя и уменьшении емкостного сопротивления конденсатора, включенных в колебательный контур, при увеличении частоты и наоборот (рис. 5.2 б). При достижении резонансной частоты амплитуда сигнала ВТП резко увеличивается. Так для простейшего последовательного колебательного контура амплитуда (тока) и ширина частоты резонанса (рис. 5.2 в) определяется его добротностью:
, (14)
где R – активное сопротивление контура, L – индуктивность преобразователя, С – емкость конденсатора.
а б в
Рисунок 5.2 – последовательный колебательный контур: электрическая схема (а), определение резонансной частоты (б), определение ширины пропускания (в).
Настроить резонансную частоту можно изменяя емкость конденсатора.
Гораздо сложнее подавить мешающий фактор, если он одновременно влияет сразу на несколько параметров сигнала ВТП. Для этого, например, используют
амплитудно-фазовый способ выделения информации. Для пояснения этого и других способов неудобно использовать представление сигналов ВТП временными синусоидальными функциями, так как затруднительно оперировать ими (производить математические операции). Для удобства синусоидальные функции представляют векторами.
5.3 Представление гармонических функций комплексными величинами.
Представим систему вращающихся векторов не в декартовой системе координат, а на комплексной плоскости, содержащей действительную (обозначена символом 1) и мнимую (символ ϳ) оси. Символ ϳ представляет собой мнимую единицу:
(15)
Умножение любого вектора на ϳповорачивает его на угол .
Вектор на комплексной плоскости (рис. 18а) можно представить символом, содержащим действительную и мнимую части:
= U’ + U”(16)
-
алгебраическая форма записи комплексных величин.
а б
Рисунок 5.3 – изображение векторов на комплексной плоскости: символьная форма (а), физический смысл (б)
Символический метод позволяет заменить геометрические действия над векторами алгебраическими.
Помимо алгебраической формыкомплексное число можно записать в тригонометрической:
= U(cosα + ϳ sinα), (17)
и показательной форме:
= Ueϳα. (18)
Физический смысл действительной и мнимой частей комплексного числа можно пояснить на примере вектора напряжения (тока, сопротивления…). Действительная часть – это активная составляющая, мнимая – реактивная (рис.18б).
Исходя из этого вектор напряжения можно записать:
U = Ua + ϳUр, (19)
где Ua – активная и Uр – реактивная составляющие напряжения.
Полное напряжение представляет собой модуль комплексного числа:
U=