Глубина проникновения вихревых токов
Глубина вихревых токов зависит от величины возбуждающего их магнитного потока, частоты возбуждения и электромагнитных свойств материала объекта. Для оценки глубины вихревых токов используют относительную величину – условную глубину проникновения вихревых токов. Условная глубина проникновения вихревых токов – это расстояние от поверхности объекта контроля (где наблюдается максимальная плотность вихревых токов) до слоя в котором плотность уменьшается в е раз (е ≈ 2,71 – основание натурального логарифма):
,
где f – частота тока возбуждения, 
– абсолютная магнитная проницаемость материала объекта, σ – удельная электрическая проводимость материала объекта.
Условная глубина не зависит от величины магнитного потока (геометрии возбуждающей катушки, наличия сердечника, зазора между катушкой и объектом и т.п.). С увеличением частоты возбуждения глубина проникновения вихревых токов уменьшается. Вихревые токи выталкиваются к поверхности объекта. Такой же эффект наблюдается при возбуждении вихревых токов в ферромагнитных материалах (конструкционных сталях), у которых влияние магнитной проницаемости на глубину проникновения во много раз больше чем влияние удельной электрической проводимости, как правило меньшей чем у меди, алюминия и сплавов на их основе.
Практические использование вихревых токов в дефектоскопии
Основным объектом поиска при контроле деталей, находящихся в эксплуатации, является усталостная трещина, как правило, выходящая на поверхность. Геометрические параметры трещины характеризуются: длиной L – максимальный продольный размер дефекта, видимый на поверхности контроля, шириной раскрытия B – поперечный размер дефекта у его выхода на поверхность, глубиной H – размер дефекта по направлению внутрь от поверхности контроля. Так как часто дефекты бывают сложной формы, различают максимальную, минимальную, среднюю, суммарную величину этих параметров.
|
|
|
Для подповерхностных дефектов (например типа пора) важным параметром является не только геометрически параметры (например диаметр) но и расстояние от поверхности –Z – глубина залегания.
L – длина; B – ширина раскрытия; H – глубина; -Z – глубина залегания; d - диаметр
Рисунок 3.4 – геометрические размеры дефектов
При проведении вихретоковой дефектоскопии, для выбора оптимальных параметров контроля, важно различать направление развития дефекта. С этой точки зрения различают продольные или поперечные (относительно продольной оси объекта контроля или направления сканирования вихретоковым преобразователем) трещины.
а б
|
|
|
Рисунок 3.5 – ориентация дефекта относительно продольной оси объекта контроля: поперечная трещина (а), продольная трещина (б)
Ориентация дефекта относительно положения вихретокового преобразователя иногда значительно влияет на чувствительность к тем или иным типам дефектов.
а б
Рисунок 3.6 – ориентация дефекта относительно направления сканирования: продольная трещина (а), поперечная трещин (б)
При оформлении отчета по результатам контроля важно правильно указать не только геометрические параметры обнаруженного дефекта, но и его расположение на объекте контроля. Для этого используют привязку к одному из хорошо видимых, характерных мест объекта, таких как край детали, галтельный переход, сварной шов, клейма и т.п., от которых ведут отсчет расстояния или угла до дефекта.
а б в
Рисунок 3.7 – координаты дефекта относительно края детали (а), галтельного перехода (б), заводского клейма (в)
Дата добавления: 2019-08-30; просмотров: 2095; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!