Феррозондовый метод. Феррозондовые преобразователи. Различие по схемам

Феррозондовый контроль основан на обнаружении феррозондовым преобразователем (ФЗП) магнитного поля рассеяния в намагниченной детали. ФЗК включает в себя намагничивание ОК, сканирование его поверхности и обнаружение дефектов. Намагничивание проводят специализированными стационарными электромагнитными или приставными устройствами с постоянными магнитами. В связи с малыми в ФЗК по сравнению с МПК уровнями напряженности намагничивающих полей размагничивание деталей не производят. Зоны контроля деталей сканируют по заданным траекториям феррозондовыми преобразователями вручную или с помощью сканеров. При этом ФЗП устанавливают на поверхность ОК и плавно перемещают так, чтобы его нормальная ось была перпендикулярна поверхности контроля, а продольная была направлена вдоль линии сканирования. Перемещение ФЗП осуществляют без перекосов, наклонов и отрывов от поверхности ОК с требуемым шагом сканирования и скоростью, например, 8 см/с.

Преимуществами ФЗК являются:

возможность дефектоскопировать детали с большой шероховатостью поверхности, соответствующей литым необработанным деталям с R_z = 300 – 400 мкм, и при этом выявлять подповерхностные дефекты, например, на глубине 5 – 6 мм для условного уровня чувствительности Д;

дефектоскопировать детали с загрязненными (до 2 мм) поверхностями;

реализовывать автоматический контроль;

обеспечивать достаточно высокую чувствительность.

К недостаткам ФЗК можно отнести малую помехоустойчивость: появление ложных сигналов из-за неровностей, острых кромок и краев, структурных неоднородностей и пр.

Феррозондовые преобразователи -

Рис. 24. Схема соединения обмоток феррозонда-полемера

Феррозонд конструктивно состоит из двух идентичных полузондов, каждый из которых содержит цилиндрический сердечник из магнитомягкого материала с размещенными на нем двумя катушками. Одна катушка – возбуждающая – подключается к источнику переменного тока, другая – измерительная. В зависимости от способа соединения обмоток друг с другом различают феррозонды-полемеры и феррозонды-градиентометры. Первые измеряют абсолютное значение напряженности поля, вторые – приращение (градиент) напряженности поля от одной точки к другой.

Для оценки неоднородности постоянного во времени магнитного поля используется феррозонд-градиентометр, который по устройству аналогичен феррозонду-полемеру и отличается от него соединением обмоток (рис. 28). Обмотки возбуждения соединены последовательно-согласно. Тогда при напряженность, а следовательно, и индукция в каждом сердечнике одинаковы в любой момент времени. Измерительные катушки и включены последователь-но-встречно, поэтому выходное напряжение ка-тушки этого феррозонда, равное разности ЭДС е₁ и е₂ в измерительных ка-тушках, равно нулю. Если же напряженность поля изменяется в направлении, ортогональном направлению вектора Н₀ (см. рис. 28), то напряженность магнитного поля не равна . Это приводит к тому, что индукция в каждом сердечнике не будет одинаковой и появится выходной сигнал U_вых = е₁(t) – е₂(t) (рис. 29). Выходное напряжение, как и в предыдущем случае, несинусоидально, но главной его особенностью также является наличие второй гармоники. Амплитуда выходного сигнала пропорциональна степени неоднородности внешнего поля, т. е. величине .

Во всех случаях применения феррозондов необходимо выделять вторую гармонику выходного сигнала, так как именно она несет информацию о напряженности измеряемого поля. При этом первая гармоника должна подавляться.