Электромагнитный контроль

Электромагнитный (вихретоковый) метод НК подразумевает отслеживание, фиксацию и анализ взаимодействия электромагнитного поля с аналогичным полем токов Фуко, образуемых возбуждающей катушкой в исследуемом электропроводящем объекте. Вихревые токи (токи Фуко), заставляющие вращаться медный диск под магнитной стрелкой, были открыты в начале 19 века французским ученым Араго.

На активность и распределение токов Фуко в проверяемом объекте оказывают влияние не только его форма и электромагнитные параметры. Играет роль и расположение самого объекта по отношению к измерительному вихретоковому преобразователю, которым чаще всего служит:

одна и более индуктивных катушек с импульсным током
переменное электромагнитное поле движущегося магнита.

Под воздействием электромагнитного поля вихревых токов в преобразователе изменяется электрическое сопротивление и напряжение, фиксация которых отражает сведения о свойствах объекта и его размещении по отношению к преобразующему устройству.

Принцип метода заключается в возбуждении поля токов Фуко в поверхностном слое контролируемого объекта, прерывание которого свидетельствует о присутствии повреждений и зависит от:

расположения, происхождения и габаритов дефекта;
частоты и силы тока в преобразователе;
структуры и магнитной проницаемости материала;
взаимного расположения и дистанции между преобразователем и объектом.

Где и зачем применяется

Вихретоковая дефектоскопия позволяет оценивать свойства исследуемых объектов и выявлять поверхностные и внутренние разрушения глубиной 0,1- 0,2 мм:

полости
трещины
сторонние включения
межкристаллическую коррозию.

Сегодня контроль вихревыми токами активно применяется в различных отраслях промышленности в соответствии с ГОСТ Р ИСО 15549-2009 и в целях:

производства и ремонта роторов, лопаток паровых турбин, тепловых канавок, сварных швов трубопроводов, корпусного оборудования, резьбовых соединений, отдельных узлов и деталей оборудования;
исследования целостности и толщины труб, листового проката и защитных покрытий, а также выявления коррозийных разрушений;
оценки структуроскопии изначального и текущего состояния металлов, используемых в изготовлении тепломеханического оборудования ТЭС, а также анализа качества термообработки и определение состава контролируемого вещества;
измерения глубины поверхностных дефектов в электропроводящих магнитных и немагнитных материалах.

Электромагнитный контроль – оптимальный метод при высокоскоростном движении проверяемых объектов, на неочищенных от загрязнений исследуемых поверхностях и в широких диапазонах поверхностных шероховатостей

Алгоритм контроля

Проведение вихретокового контроля регламентируется руководством РД-13-03-2006, которым предусматривается составление технологических карт для каждого отдельного проверяемого объекта. Технология контроля деталей вихретоковым методом предполагает поэтапный поиск дефектов.

Визуальный осмотр проверяемой поверхности.
Предварительная настройка и калибровка используемых устройств с помощью эталонных образцов.
Корректирование предварительной калибровки на объекте контроля.
Выявление отклонений преобразователем путем зигзагообразного сканирования исследуемой поверхности.
Обработка полученных результатов и оценка качества объекта контроля.

К качеству выпускаемой продукции предъявляются жесткие требования, что стимулирует разработку и увеличивает разнообразие новых типов вихретоковых дефектоскопов и преобразователей.

Разновидности устройств и приборов

Современный рынок предлагает широкий ассортимент вихретоковых дефектоскопов, толщиномеров и структуроскопов, оптимальный выбор которых зависит от габаритов проверяемого объекта и предстоящих видов работ.

Вихретоковые дефектоскопы, предназначенные для выявления и анализа поверхностных повреждений, достаточно просты в применении. Но им свойственны такие недостатки, как ложное срабатывание при установке преобразователя на изделия с нестандартной формой поверхности.
Толщиномеры – мультифункциональные приборы, направленные на высокоточное измерение толщины защитных покрытий любого типа, наносимых на тонкопроводящую основу или ферромагнитные материалы.
Вихретоковые преобразователи по взаимодействию с контролируемым объектом делятся на:

проходные
накладные
комбинированные.

Основной тип преобразователя не выделяют, поскольку каждому из них свойственны определенные плюсы и минусы. При выборе оптимального варианта учитывают геометрические параметры исследуемой поверхности, радиус кривизны, размеры и саму зону контроля (пазы, ребра жесткости, угловые или резьбовые соединения).

Недостаточная глубина контроля и риск вероятности искажения показателей, компенсируются такими достоинствами электромагнитного контроля, как высокая сенсетивность к микроповреждениям, возможность бесконтактных измерений, портативность аппаратуры и простота технологии