Вихретоковый контроль с использованием матрицы датчиков - Профессия «дефектоскопист» как она есть | Дефектоскопист.ру
Профессия «дефектоскопист» как она есть | Дефектоскопист.ру
Вернуться   Профессия «дефектоскопист» как она есть | Дефектоскопист.ру > Форум Дефектоскопист > Статьи о дефектоскопии


Старый 01.04.2015, 23:05   #1
В мире НК
Гость
 
Сообщений: n/a
По умолчанию Вихретоковый контроль с использованием матрицы датчиков

Вихретоковый контроль с использованием матрицы датчиков

Об авторах


Эдди Чак (Eddie Chuck)
Сотрудник Staveley/Nortec в Kennewick, WA (США) в течение 21 года.
Имеет большой опыт разработки и изготовления ВТ-преобразователей
и приборов для различных применений, особенно для аэрокосмической отрасли.


Биттнер Джеймс (Bittner James)
В течение 15 лет связан с NDT Engineering Corp, RD-Tech и Olympus NDT,
где занимал должности координатора проекта, менеджера по качеству, руководителя проекта.
Сейчас - эксперт по ВТ-контролю в Kent, WA (США).
Разработал ряд ВТ-преобразователей и методик контроля для Boeing, Learjet, ВВС и ВМФ США.


Лепаж Бенуа (Lepage Benoit)
Инженер-физик, 6 лет занимается разработкой матричных ВТ-датчиков
в R/D Tech и Olympus NDT в г. Квебек (Канада),
внедрением новых решений в аэрокосмическую отрасль.


Ламар Андре (Lamarre Andre)
Инженер-физик и магистр материаловедения, 14 последних лет работает в области НК.
В натоящее время отвечает за коммерческое развитие ВТ-контроля в Olympus NDT в г. Квебек (Канада)
применительно к аэрокосмической отрасли и по линии МО.

Введение

Вихретоковый метод является электромагнитным методом, который широко используется в аэрокосмической, нефтехимической отраслях промышленности, а также в электроэнергетике, для контроля металлоконструкций. Основу этого метода составляет выносной датчик, который при протекании через него переменного тока, создает вихревые токи в контролируемой области. Любые не-сплошности или изменения свойств материалов, которые изменяют вихревые токи в контролируемой области, регистрируются выносным датчиком и рассматриваются как возможные дефекты. Недавно этот метод был существенно усовершенствован с использованием матрицы вихретоковых датчиков (eddy current array).

Вихретоковые матрицы

Метод контроля с использованием матрицы вихретоковых датчиков или ВТ-матрицы основан на электронном управлении и считывании информации с нескольких вихретоковых датчиков, расположенных в виде матрицы на объекте контроля. Сбор данных стал возможен благодаря использованию мультиплексора, который позволяет устранить взаимное влияние между отдельными датчиками.

Преимущества ВТ-матриц

По сравнению с одноканальным вихретоковым контролем использование ВТ-матрицы имеет следующие преимущества, позволяющие:

• существенно уменьшить время проведения контроля;
• охватить большую площадь за один проход;
• упростить конструкции механических и автоматизированных систем сканирования;
• представлять результаты контроля заданной области в режиме реального времени и упростить интерпретацию данных;
• контролировать объекты сложной геометрии;
• повысить надежность и достоверность контроля.
Изображения
Тип файла: jpg 00-1.jpg (5.5 Кб, 59 просмотров)
Тип файла: jpg 00-2.jpg (4.9 Кб, 59 просмотров)
Тип файла: jpg 01-1.jpg (4.9 Кб, 59 просмотров)
Тип файла: jpg 01-2.jpg (5.2 Кб, 57 просмотров)
  Ответить с цитированием
Старый 01.04.2015, 23:12   #2
В мире НК
Гость
 
Сообщений: n/a
По умолчанию

Матрицы ВТ датчиков


Рис. 1. Матричный вихретоковый зонд позволяет возвратно-поступательное сканирование заменить на сканирование в одном направлении: а - одиночный датчик - возвратнопоступательное сканирование; б - матрица датчиков - линейное сканирование


Рис. 2. Приемо-передающий зонд (transmit-receive probe) для выявления коррозии

Матрица ВТ датчиков может быть оптимизирована для каждого конкретного случая путем изменения взаимного расположения отдельных датчиков и формы всей матрицы. Могут быть реализованы различные типы зондов: с абсолютным и дифференциальным включением, в том числе, с использованием мостовых схем; приемопередающие зонды (transmit-receive probe); зонды экранного типа; зонды, использующие датчики с взаимно пересекающимися осями.

Olympus NDT производит матричные датчики широкой области применения. Они могут быть сконструированы для выявления заданного типа дефектов или для обследования контролируемой детали заданной формы. Стандартные матрицы выполняются для регистрации поверхностных дефектов (таких как трещины и вмятины) и подповерхностных дефектов (таких как трещины в многослойных структурах и коррозия).

Изображение


Рис. 3. Формирование С-скана: а - зонд над трещиной; б - сигналы, вырабатываемые каждым датчиком зонда; в - С-скан

Представление данных играет главную роль при использовании матричных вихретоковых датчиков. В приборе Omniscan эти датчики позволяют получить изображение в виде экрана С-скана, который представляет собой кодированное цветом двумерное отображение контролируемой поверхности, причем выбранная цветовая палитра отражает интенсивность сигнала. Данные от каждого отдельного датчика регистрируются таким образом, что всегда доступно изображение в импедансном представлении. На рис. 3 показан принцип визуализации. Матрица датчиков движется над дефектом и каждый датчик выдает вихретоковый сигнал. Ось X соответствует направлению движения матрицы, а ось Y — оси зонда. Таким образом, С-скан дает информацию как о положении дефекта, так и о его размерах, что повышает надежность контроля, поскольку оно гарантирует полный охват поверхности контроля.

Средство контроля


Рис. 4. Omniscan ECA: а - общий вид; б - вид с заменяемыми модулями

Omniscan MX - это модульный портативный прибор с батарейным питанием. Разработанные в настоящее время модули могут работать и с ультразвуковыми фазированными решетками, и с вихретоковыми матричными датчиками. Конфигурация Omniscan® ECA поддерживает работу матрицы из 32 датчиков (с внешним мультиплексором - до 64 каналов), работающих в режиме моста или приема-передачи. Диапазон рабочих частот от 20 Гц до 6 МГц с возможностью одновременной работы на нескольких частотах. Прибор позволяет подключить датчик пути. Объем одного записываемого файла может достигать 200 Мб.

Применения


Матрица вихретоковых датчиков применяется в разных областях, в частности в авиационной промышленности и при обслуживании и производстве двигателей, в электроэнергетике, нефтегазовой промышленности, при производстве труб. Ниже представлены примеры, относящиеся к аэрокосмическим приложениям.

Коррозия

Airbus разработал метод выявления коррозии применительно к самолетам А330 - 340 на основе прибора Omniscan ECA с матричным зондом. Коррозия выявляется между первым слоем и звукопоглощающей панелью. Используемый зонд (SAA-112-050-032) покрывает 112 мм при 32 датчиках и рабочей частоте 50 кГц. Прибор может выявлять 5 %-ную коррозию на глубине 2 мм диаметром 6 мм. Другими датчиками можно выявлять как коррозию, так и разноориентированные трещины. Использование совместно с датчиком пути позволяет картографировать контролируемую поверхность. Контроль площади 12 м2 с помощью обычного вихретокового зонда занял бы 9 ч, тогда как с матричным зондом — всего 1 ч. Метод обеспечивает высокую воспроизводимость и надежность. Благодаря С-скану можно легко выявлять небольшие коррозионные повреждения на большой площади.
Изображения
Тип файла: jpg 1.jpg (30.4 Кб, 58 просмотров)
Тип файла: jpg 2.jpg (7.0 Кб, 60 просмотров)
Тип файла: jpg 3.jpg (19.3 Кб, 60 просмотров)
Тип файла: jpg 4.jpg (33.3 Кб, 59 просмотров)
  Ответить с цитированием
Старый 01.04.2015, 23:14   #3
В мире НК
Гость
 
Сообщений: n/a
По умолчанию

Контроль сварки FSW (friction stir welding)



Рис. 5. Контроль фюзеляжа самолета (а); три способа представления результатов контроля: представление в импедансной плоскости (слева вверху), представление в виде вертикальной и горизонтальной компонентов импедансной плоскости (слева внизу), С-скан (справа) (б)

Этот новый вид твердотельной сварки произвел революцию в сварке алюминия при производстве аэрокосмических компонентов. Такая высокопроизводительная необычная сварка может приводить к дефектам типа недостаточного проникновения, появления окисленных слоев, расслоений. Вихретоковая матрица вполне пригодна для контроля этой современной сварки.

Матричный зонд располагается со стороны, противоположной шву. Поскольку датчик охватывает всю ширину сварного шва, необходим только один проход по сварке. Дефекты недостаточного проникновения и расслоения при этом выявляются легко, в то время как окисленные слои не выявляются. Но матрица позволяет определять проводимость основного металла и металла шва. Поскольку на С-скане видно положение сварного шва (рис. 5в), оператор может сравнить проводимости (рис. 5г) и с высокой вероятностью выявить наличие окисленных слоев.

Заключение

Вихретоковая матрица является новым средством, которое успешно используется во многих областях. Портативный и простой в работе Omniscan ECA облегчает работу с этим средством. Основным преимуществом этого метода является увеличение производительности контроля, более высокая надежность благодаря получению изображения в формате С-скан, лучшая воспроизводимость и высокая вероятность выявления благодаря полному охвату поверхности, обеспечиваемому матрицей.
Изображения
Тип файла: jpg 5-1.jpg (50.3 Кб, 60 просмотров)
Тип файла: jpg 5-2.jpg (40.6 Кб, 62 просмотров)
  Ответить с цитированием
Старый 02.04.2015, 05:10   #4
admin
Администратор
 
Аватар для admin
 
Регистрация: 16.04.2012
Сообщений: 4,140
Благодарил(а): 71 раз(а)
Поблагодарили: 478 раз(а)
Репутация: 436
По умолчанию

Эдди Ч., Биттнер Дж., Лепаж Б., Ламар А. Вихретоковый контроль с использованием матрицы датчиков. − В мире НК. – Июнь 2007 г. − № 2 (36). − С. 12–14. Статья любезно предоставлена редакцией журнала «В мире НК» (http://www.ndtworld.com). Наиболее точная и достоверная версия – в прикрепленном файле.
Вложения
Тип файла: rar Статья.rar (1.95 Мб, 27 просмотров)
admin на форуме   Ответить с цитированием
Благодарность от:
Romchik (06.04.2018)
Ответ
Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Помощь с НАКС, сертификация, контроль, лаборатория anaks101 Объявления 1 21.12.2015 11:31
МОНОСКАН-3 - XRS-3 Александр Радиографический контроль 102 06.07.2015 12:20
Современная аппаратура для УЗК металлоконструкций admin Статьи о дефектоскопии 4 03.04.2014 09:57
НК как компонент стратегии минимизации рисков и затрат admin Статьи о дефектоскопии 3 28.01.2014 20:45
Автоматический ультразвуковой контроль сварных стыков при ст admin Статьи о дефектоскопии 3 28.01.2014 13:30


Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход

VK Defektoskopist OK Defektoskopist Facebook Defektoskopist Instagram Defektoskopist YouTube Defektoskopist


Текущее время: 19:19. Часовой пояс GMT +3. Copyright ©2000 - 2020. Перевод: zCarot.
Внимание, коллеги! В целях нормальной работы форума администрация оставляет за собой право на обработку персональных данных зарегистрированных пользователей. В случае вашего несогласия просьба написать жалобу на defektoskopist.ru@gmail.com