Способ магнитоимпульсного контроля дефектности, электрических и магнитных свойств объекта из магнитного или немагнитного электропроводящего материала

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ МАГНИТОИМПУЛЬСНОГО КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТНОСТИ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ОБЪЕКТА ИЗ МАГНИТНОГО ИЛИ НЕМАГНИТНОГО ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕГО МАТЕРИАЛА(71) Заявитель Белорусский национальный технический университет(72) Авторы Павлюченко Владимир Васильевич Дорошевич Елена Сергеевна(73) Патентообладатель Белорусский национальный технический университет(56) Мельгуй М.А. Магнитный контроль механических свойств сталей. - Мн. Наука и техника, 1980. - С. 157-162.2012009 1, 1994.2176317 1, 2001.4271393, 1981.4292589 , 1981.58083252 , 1983.(57) Способ магнитоимпульсного контроля дефектности, электрических и магнитных свойств объекта из магнитного или немагнитного электропроводящего материала, заключающийся в том, что на объект воздействуют импульсным электромагнитным полем в виде последовательности импульсов с равными амплитудами и регистрируют параметры,характеризующие результат взаимодействия указанного поля и объекта, определяющие состояние последнего, отличающийся тем, что на поверхность объекта воздействуют одиночными импульсами магнитного поля в виде полусинусоиды, характеризующимися различным временем нарастания импульсовс обеспечением возможности проникновения в контролируемый материал на различную эффективную глубину, определяемую, на поверхности объекта выбирают линию замера и находят распределение максимальной тангенциальной составляющей напряженности магнитного поляпо этой линии для каждого импульса, формируют оптическое изображение распределениядля слоев объекта в виде растра, ширину каждой из полос которого устанавливают прямо пропорциональной эффективной глубине проникновения магнитного поля в объект для каждого, причем полосы растра располагают в порядке возрастания, измеряютна поверхности объекта для каждого импульса, по значению которой определяют величину удельной электропроводностиматериала объекта и величину его магнитной проницаемостипо предварительно найденным зависимостям(,) и(, ,) соответственно для немагнитного или магнитного электропроводящего материала, а наличие дефектов - по виду растра. 10464 1 2008.04.30 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля качества изделий из электропроводящих и магнитных материалов. Известен магнитоимпульсный способ контроля материалов 1, заключающийся в том,что на контролируемый объект воздействуют периодически повторяющимися импульсными магнитными полями и по параметрам взаимодействия этих полей со структурой материала определяют физико-механические свойства материала. Однако этот способ не обладает достаточной надежностью. Прототипом предлагаемого изобретения является способ электромагнитного контроля 2, заключающийся в том, что на объект воздействуют электромагнитным импульсным полем в виде последовательности пилообразных импульсов с равными амплитудами и регистрируют параметры взаимодействия указанного поля и объекта, по которым определяют состояние объекта. Однако этот способ обладает недостаточной надежностью. Задачей изобретения является повышение надежности контроля электрических и магнитных свойств и параметров дефектов объектов из электропроводящих и магнитных материалов. Поставленная задача достигается тем, что в способе магнитоимпульсного контроля дефектности, электрических и магнитных свойств объекта из магнитного или немагнитного электропроводящего материала на объект воздействуют импульсным электромагнитным полем в виде последовательности импульсов с равными амплитудами и регистрируют параметры, характеризующие результат взаимодействия указанного поля и объекта,определяющие состояние последнего, на поверхность объекта воздействуют одиночными импульсами магнитного поля в виде полусинусоиды, характеризующимися различным временем нарастания импульсовах с обеспечением возможности проникновения в контролируемый материал на различную эффективную глубину, определяемуюах, на поверхности объекта выбирают линию замера и находят распределение максимальной тангенциальной составляющей напряженности магнитного поляпо этой линии для каждого импульса, формируют оптическое изображение распределениядля слоев объекта в виде растра, ширину каждой из полос которого устанавливают прямо пропорциональной эффективной глубине проникновения магнитного поля в объект для каждогоах, причем полосы растра располагают в порядке возрастанияах, измеряютна поверхности объекта для каждого импульса, по значению которой определяют величину удельной электропроводностиматериала и величину его магнитной проницаемости ,по предварительно найденным зависимостям(,ах) и(,ах) соответственно для немагнитного или магнитного электропроводящего материала, а наличие дефектов - по виду растра. Изобретение осуществляют следующим образом. На поверхности объекта выбирают линию замера. Воздействуют на объект импульсами магнитного поля в виде полусинусоиды со временами нарастанияах, находят распределение максимальной тангенциальной составляющей напряженности магнитного поляпо линии замера и для каждого импульса на поверхности объекта формируют полосу растра. Ширину этой полосыустанавливают прямо пропорциональной эффективной глубине проникновения магнитного поля в объект , для каждого времени нарастанияах 4.0 При этой величиневводят в соответствие уровни сигнала, например, электрического, и производят запись каждой полосы растра на элементы памяти. После этого воспроизводят информацию, записанную на элементы памяти каждой полосы, например, на экране монитора, по отдельности и получают оптическое изображение 2 10464 1 2008.04.30 распределениядля слоев объекта толщинойс цифровой индикацией величины. В случае немагнитных материалов величиназависит от величины индукционных токов в материале объекта, которые определяются скоростью изменения магнитного потока, проходящего через поверхность объекта, а значит, является функцией времени нарастания импульса поляах и величины удельной электропроводности материала объекта(,ах). Для магнитных материаловтакже зависит отматериала иах и еще определяется величиной магнитной проницаемостиматериала, которая зависит от частоты электромагнитного поля , т.е. от времени нарастания импульса поляах. Таким образом, измеривна поверхности объекта по предварительно найденным функциям(,ах) и(,ах) соответственно для известных немагнитных и магнитных материалов, определяютиматериала объекта. При этом разделение информацииив указанной зависимостиот них ведут как по параметрам этой зависимости, так и с учетом дополнительной информации о величинахидля материала конкретного объекта. Далее формируют растр из всех полученных полос таким образом, что изображение каждой полосы накладывают на изображения всех остальных полос, причем линия каждой полосы, например верхняя, соответствует поверхности объекта, а положение нижних линий полос определяется эффективной глубиной проникновения магнитного поля в объект, определяемой временем нарастания импульса поляах. Для выделения информации каждой полосы производят операции вычитания и сложения сигналов по элементам строк разложения в полосе с операциями их умножения и деления. Например, делают средний уровень сигнала для каждой полосы одним и тем же и вычитают информацию заданной полосы из всех последующих, выделяя данные о свойствах глубинных слоев объекта. Для того чтобы информация каждого слоя была отделена от других, оставляют в растре полную ширину только первой, т.е. верхней, полосы, соответствующей минимальномуах, а у всех последующих полос оставляют в растре только нижние части, исключая наложение полос друг на друга. Располагая все полосы растра в одном масштабе, устанавливают соответствие между положением каждой строки и глубиной проникновения магнитного поля в материал объекта. Источники информации 1. Методы неразрушающих испытаний / Под ред. Шарпа. - М. Мир, 1972. - С. 394-412. 2. Мельгуй М.А. Магнитный контроль механических свойств сталей. - Мн. Наука и техника, 1980. - С. 157-162 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3