г. Москва
Электромагнитный вихретоковый контроль: особенности метода
Согласно ГОСТ Р ИСО 15549-2009 («Контроль неразрушающий. Контроль вихретоковый. Основные положения»), электромагнитный вихретоковый контроль – метод неразрушающего контроля, направленный на диагностику изделий и материалов посредством вихревых токов в целях последующего обеспечения различных параметров (заданных, в том числе воспроизводимых).
Вихретоковый метод контроля основан на индукции электрического тока в том или ином анализируемом проводнике. Измеряемые параметры при этом относятся к распределению токов индукции. Пример параметра – вектор комплексной плоскости (в случае переменного возбуждения).
Основные моменты
Распределение вихревых токов в исследуемых проводниках подчинено законам физики. При условии увеличения глубины плотность тока может снижаться, а в случае возбуждения высокой частоты снижение обретает экспоненциальный вид (функция глубины).
Электромагнитный вихретоковый контроль – достаточно точный метод неразрушающего контроля, однако на измеряемые параметры могут влиять свойства контролируемого объекта, а также другие факторы. В том числе:
- проводимость;
- магнитная проницаемость;
- геометрические параметры, габариты изделия или материала, подвергшегося контролю;
- расположение вихретокового датчика и объекта контроля относительно друг друга.
В целях повышения точности информации и сведений, получаемых по результатам вихретокового контроля, необходимо отображать тот или иной замеряемый параметр на комплексной плоскости.
Преимущества электромагнитного вихретокового метода:
- отсутствие необходимости физического контакта с объектом контроля;
- при проведении контроля отсутствует также необходимость в контактных средах;
- производительность электромагнитного контроля достаточно высокая.
Отметим, что существует нюанс: проведение мероприятий в рамках вихретокового контроля должно осуществляться силами квалифицированного специалиста. Оптимальный случай – реализация контрольных мероприятий работником, прошедшим аттестацию по ИСО 9712.
Цели
Цели электромагнитного вихретокового контроля:
- выявление неоднородностей в контролируемом объекте;
- определение толщины слоев изделия;
- измерение геометрии;
- определение механических свойств;
- сортировка изделий или материалов по свойствам и т. д.
Объекты контроля, области применения
Объектами вихретокового электромагнитного контроля могут быть: прокат, детали автомобилей, кованые изделия, многослойные материалы и т. п.
Сферы промышленности и производства, где может применяться электромагнитный вихретоковый контроль – машиностроение, самолетостроение, металлургия и др.
Примеры практического применения вихретокового контроля:
- контроль вытяжной линии;
- проверка трубопроводов;
- диагностика самолетов в процессе ТО.
Способы измерений
Измерения, получаемые в результате вихретокового контроля, могут быть динамическими и статическими. В первом случае для получения измерений необходимо выполнение условия: датчик не должен быть статичен в отношении объекта контроля.
По способу получения измерений в процессе вихретокового контроля стоит выделить две разновидности мероприятий – ручная диагностика и диагностика с применением механизированного оборудования (необходимо использование этого оборудования в случае сложного заданного пути сканирования).
Виды измерений, которые часто применяются в процессе вихретокового контроля:
- Абсолютное (предполагает оценку отклонения параметра от заданного значения или опорной точки, которая определяется при калибровке и генерируется напряжением). Используется разновидность измерений для сортировки объектов контроля по свойствам, размерам и т. п.
- Сравнительное (предполагает определение разности измеряемых параметров, при этом один принимается опорным). Измерение может применяться для сортировки материалов.
- Дифференциальное (предполагает вычисление разности параметров при условии сохранения заданного расстояния между точками замеров на одном пути). Особенность измерения – возможность уменьшить шум благодаря низким колебаниям, что снижает вибрации внутри объекта вихретокового контроля. Существует также двойное дифференциальное измерение (определяется разность пары последовательных измерений). Плюс последнего – высокая точность.
- Псевдодифференциальное (вычисляется разность значений контролируемого параметра при постоянном расстоянии между точками измерений).
Средства и оборудование
В процессе выбора оборудования и средств для проведения вихретокового контроля необходимо руководствоваться:
- характеристиками, составом изделия или материала;
- геометрическими параметрами объекта контроля;
- задачами контроля (выявление трещин, определение толщины и т. п.);
- характеристиками неоднородностей, подлежащих исследованию, их ориентацией и т. п.
Примеры используемого в процессе вихретокового контроля оборудования (устройств и средств):
- преобразователи (проходные, комбинированные и др.);
- толщиномеры;
- дефектоскопы;
- датчики;
- образцы и пр.
Как проводить
Порядок вихретокового контроля:
- осмотр объекта контроля, зачистка при необходимости;
- калибровка оборудования;
- непосредственно контроль;
- обработка полученных результатов;
- вынесение оценки.
