Автоматизированный вихретоковый контроль

Вихретоковый метод неразрушающего контроля

Вихретоковый метод уже довольно долгое время применяется для эффективного контроля электропроводных материалов. В общем виде данный метод выглядит следующим образом. При воздействии переменного электромагнитного поля в металле исследуемой детали возникают так называемые вихревые токи. Они создают собственное электромагнитное поле, которое противодействует внешнему полю. Появление поля вихревых токов фиксируется измерительной катушкой. Все нарушения однородности контролируемого изделия мгновенно увеличивают электрическое сопротивление поверхностного слоя металла, что приводит к ослаблению вихревых токов. При регистрации напряжения и сопротивления на катушках, появляется необходимая информация о свойствах объекта, а также о его положении относительно преобразователя.

Важной особенностью вихретокового метода неразрушающего контроля является то, что его проведение возможно без контакта объекта и преобразователя - их взаимодействие происходит на тех расстояниях, которые необходимы для свободного движения преобразователя относительно объекта (от долей миллиметра). Это дает возможность получать качественные результаты контроля даже при очень высоких скоростях исследуемых объектов. Этот метод пригоден для обнаружения таких дефектов как коррозия, износ, эрозия, питтинг, трещины, повреждения и утончение стенок. Прежде всего, он используется для контроля качества различных электропроводящих объектов (металлов, графита, сплавов, полупроводников). Приборы, осуществляющие вихретоковый метод, используются для быстрого обнаружения несплошностей материалов (дефектометрия и дефектоскопия), контроля вибраций (виброметрия и толщинометрия) и определения структурного состояния (структуроскопия). Основными объектами вихретокового контроля являются электропроводящие прутки, трубы, проволока, листы, рельсы, пластины, корпуса атомных реакторов, ролики и шарики подшипников, детали для крепления и многие другие промышленные изделия.

Автоматизированный вихретоковый контроль

Вихретоковый контроль основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в объекте контроля (ОК) этим полем. Распределение и плотность вихревых токов определяются источником электромагнитного поля, геометрическими и электромагнитными параметрами ОК, а также взаимным расположением источника поля и ОК.

В качестве источника тока ЭЛМ поля чаще всего используется индуктивная катушка с синусоидальным током, называемая вихретоковым преобразователем.

Основными достоинствами вихретокового контроля являются возможность осуществления многопараметрового и бесконтактного контроля ОК. Благодаря этому вихретоковый контроль можно осуществлять при движении ОК относительно вихретокового преобразователя, причем скорость движения при производственном контроле может быть значительной, что обеспечивает высокую производительность вихретокового контроля.

Дополнительным преимуществом вихретокового метода контроля является то, что на сигналы вихретокового преобразователя практически не влияют влажность, давление и загрязненность газовой среды, радиоактивные излучения, загрязнения поверхности ОК непроводящими веществами, а также простота конструкции вихретокового преобразователя.

Т.к. вихревые токи возникают только в электропроводных материалах, то объектами контроля могут быть изделия, изготовленные из металлов, сплавов, графита, полупроводников и других электропроводящих материалов.

Метод вихретокового контроля применяется для дефектоскопии, структуроскопии, определения толщины покрытий, размеров, проводимости и качества термической обработки. Объектами вихретокового контроля могут быть электропроводящие прутки, проволока, трубы, листы, пластины, покрытия, в т.ч. многослойные, железнодорожные рельсы, корпуса атомных реакторов, подшипники, крепежные детали и многие другие промышленные изделия.