Электромагнитные локационные системы

Принцип работы электромагнитных локационных систем (ЭЛС) основан на взаимодействии магнитного поля преобразователя с металлическими объектами.

В качестве ЧЭ служат дроссели и трансформаторы различной формы.

В зависимости от частотымагнитного поля ЭЛС разделяют на три группы:

· магнитные — возбуждение постоянным или низкочастотным магнит­ным полем;

· вихретоковые — возбуждение переменным магнитным полем часто­той от 2 • 102 до 5 106Гц;

· радиоволновые — возбуждение высокочастотным магнитным полем частотой от .

Магнитные локационные системы

Магнитные характеристики материалов:

1) Остаточная индукция B_ост

Наблюдается в ферромагнитном материале, намагниченном до насыщения, при его размагничивании, когда напряженность магнитного поля равна нулю.

2) Намагниченность .

Характеризующую состояние материала при воздействии на него магнитно­го поля напряженностью Н:

 

Где  - магнитный момент единицы объема V тела.

3) Магнитная воспри­имчивость

Характе­ризует способность материала намагничиваться в магнитном поле и ζ= . Для всех металлов ζ зависит от магнитной проницаемости  , при­чем для диамагнетиков , а для парамагнетиков .

Применение магнитних ЛС:

 Магнитные ЛС являются основными средствами неразрушающего кон­троля в литейном и прокатном производствах. Их используют для задач дефектоскопии — выявления нарушений сплошности предметов из ферро­магнитных материалов, обнаружения мелких (3...10 мкм) трещин на их по­верхности, определения толщины немагнитных покрытий на магнитной ос­нове и толщины стенок изделий из магнитных и немагнитных материалов. Принцип магнитной дефектоскопии иллюстрирует рис. 5.10, а. Если деталь из ферромагнитного материала находится в однородном магнитном поле, то при отсутствии в материале дефектов магнитный поток Ф практически не выходит за пределы детали, так как магнитная индукция в воздухе В в р. раз

меньше, чем в металле. Следовательно, магнитное сопротивление тре­щины шириной к будет намного выше, чем ферромагнетика (рис. 5.10, б).

 

 

1) Задачи дефектоскопии.

2) Измерение зазоров в магнитных цепях.

3) Определения расстояния до металлического объекта.

Достоинства:

· простота конструкций

· большую глубину зоны контроля

· высокая надежность

Недостатки

· низкая разрешающая способность

· нелиней­ность функции преобразования

Вихретоковые локационные системы

Впервые датчик вихревых токов был использован англичанином Д. Хыо- зом в 1879 г. для сравнения параметров металлических объектов. С тех пор вихретоковые ЛС нашли широкое применение в прокатном и сварочном про­изводствах, на транспорте, в задачах измерения геометрических параметров быстропротекающих процессов движения и др.

Системы этого типа работают в условиях активного воздействия внешней среды (при значительных перепа­дах температур и влажности, в агрессивных средах и т. д.).

Работа вихретоковой ЛС основана на взаимодействии внешнего магнит­ного поля с электромагнитным полем вихревых (замкнутых) токов, наводи­мых возбуждающей катушкой в любом электропроводящем объекте1. Си­нусоидальный или импульсный ток, действующий в катушке возбуждения датчика, создает электромагнитное поле, которое вызывает вихревые токи в материале объекта. Электромагнитное поле этих токов воздействует на сиг­нальную катушку, наводя в ней ЭДС. В простейших схемах (без сигнальной катушки) вихревые токи воздействуют непосредственно на катушку возбуж­дения. Сила / вихревых токов, возбужденных в изделии, определяется урав­нением Максвелла и зависит от частоты тока обмотки возбуждения, материала объекта (его удельного электросопротивления р и магнит­ной проницаемости μ), а также расстояний между катушками и объектом.

 

Схема образования и эпюра вихревых токов

 

Схема установки матричного вихретокового датчика «Спектр» (с) и боковой износ рельса (б): / — рельсовая колея; 2 — датчик; 3 — вагон-дефектоскоп

 

Модель	Измеряемый параметр	Диапазон измерений	е, %	/в, кГц	Р, Вт	Размеры, мм				т, кг
						а	/	Ь	И
дсм-	Глубина	2 мм	5	1000	10	—	230	270	150	2,7
0,1/1	залегания
(Россия)	трещины
ВМ-10Н	Шерохова­	0,3 мм	3	100	0,1	—	160	110	50	0,5
(Россия)	тость
	поверхности
	Вибрации	0,02...20 Гц	2	100	»	-	160	110	50	0.5
Т(} -403	Расстояние	1... 13 мм	5	20	Н.д.	20	65		„	0.25
(Швейца	до
рия)	объекта
МТП-01	Толщина	0,2... 10 мм	5	Н.д.	0,4	—	220	130	150	1,5
(Россия)	покрытия

 

 

Основные параметры вихретоковых ЛС

К достоинствам вихретоковых ЛС можно отнести надежность, простоту конструкций и высокую разрешающую способность; к недостаткам — не­линейность функции преобразования, низкую точность измерений, сравни­тельно малую глубину зоны контроля.

---

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 672; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!