В основе ФЗ лежит взаимодействие двух полей - внешнего измеряемого поля и дополнительного вспомогательного поля возбуждения. Результат этого взаимодействия измеряется феррозондовыми преобразователями, действие которых основано на нелинейности кривых намагничивания сердечников из магнитных материалов. Простейший феррозонд состоит из стержневого сердечника с двумя обмотками - возбуждения и индикаторной. С помощью первой обмотки создается поле возбуждения. Соответственно в сердечнике возникает индукция, создающая в индикаторной обмотке ЭДС, содержащую нечетные гармоники. При воздействии на сердечник постоянного измеряемого поля в спектре ЭДС появляются четные гармоники, которые (обычно) вторая) служат для измерения напряженности измеряемого магнитного поля. Этот метод используется для:
- дефектоскопии;
- определения содержания ферритной фазы в сварных швах изделий из аустенитных сталей, так называемые ферритометры;
- твердости углеродистой стали.
В этом случае используют корреляционную связь между твердостью углеродистых и низколегированных сталей и их коэрцитивной силой.. Чем больше содержание углерода в сплаве, тем выше коэрцитивная сила. Поэтому приборы, основанные на принципе, называют коэрцитиметрами.
В индукционном методе первичный преобразователь представляет собой катушку, находящуюся на кольцевом магнитопроводе с зазором. Этот метод применяется для:
- обнаружения дефектов;
- определения содержания ферритной фазы в сварных швах изделий из аустенитных сталей, так называемые ферритометры;
- твердости углеродистой стали;
- измерения толщины немагнитных покрытий на ферромагнитной основе.
Принцип действия таких толщиномеров основан на измерении магнитного сопротивления магнитной цепи, состоящей из ферромагнитной основы (детали), преобразователя прибора и немагнитного зазора между ними, который является объектом измерения.
Следует отметить, что все СНК для ФЗ и И требуют предварительного определения их пригодности для контроля конкретных сталей и индивидуальной калибровки.
Вихретоковые методы основаны на регистрации изменений электромагнитного поля вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля. Возбуждение вихревых токов осуществляется электромагнитным полем катушки преобразователя, располагаемого вблизи поверхности контролируемого изделия. Они текут в поверхностном слое металла по кольцевому замкнутому контуру. Электромагнитное поле вихревых токов воздействует на катушки преобразователя, наводя в них ЭДС или изменяя их полное сопротивление. Регистрируя напряжение на катушке или ее сопротивление, можно получить сведения о свойствах контролируемого объекта. Напряжение и сопротивление катушки зависят от многих факторов, что обуславливает широкие возможности вихретокового контроля, а именно: дефектоскопия, толщинометрия, структуроскопия, сортировка металла по маркам, определять механические напряжения в них, контролировать качество термической и химико-термической обработки, состояние поверхностных слоев деталей после механической обработки (шлифование, наклеп), обнаруживать усталостные трещины на ранних стадиях развития, наличие α-фазы и т. д. С другой стороны, это снижает точность и достоверность контроля, так как требуются специальные приемы разделения информации об отдельных параметрах объекта.
Основными выходными величинами, которыми используются при анализе изменения электромагнитного поля вихревых токов, являются: активное и индуктивное сопротивление катушек, амплитуда напряжения и сдвиг фаз измеряемого и опорного напряжений.
Акустические методы контроля физико-механических свойств материалов (размеров зерна, модулей упругости, твердости, текстуры, прочности и т. п.) основаны на связи этих свойств со скоростью распространения и коэффициентом затухания звуковых волн в испытуемом материале.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.