D. Fox

D. Murray

J. Borenstein

J. Bruce

J. Minguez

L. Kavraki

P. Fiorini

Crossref

Robust Collision Avoidance in Unknown Domestic Environments

Урусов, В. И.

Лещенко, Иван Гаврилович

Винокуров, Борис Борисович

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

И ЗВ ЕС ТИ ЯТом 213 1972ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГОКРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВАЭ К С П Е Р И М Е Н Т А Л Ь Н Ы Е  И С С Л Е Д О В А Н И Я  Д В У Х Ч А С Т О Т Н О Г О  Н А К Л А Д Н О Г О  Д А Т Ч И К А  Д Л Я  К О Н Т Р О Л Я  П О В Е Р Х Н О С Т Н Ы Х  Т Р Е Щ И НВ. И. УРУСОВ, И. Г. ЛЕЩ ЕН КО , Б. Б. ВИНОКУРОВ  (Представлена научным семинаром кафедры информационно-измерительной техники)При воздействии на ферромагнитные изделия в виде стержней и труб двух переменных параллельных магнитных полей разных час­тот и амплитуд на измерительной обмотке датчика появляется э. д. с., содержащая широкий спектр четных и нечетных гармоник высокочас­тотного и низкочастотного полей. Выделенная из этого спектра вторая гармоника э. д. с. высокочастотной составляющей является высоко­чувствительной к поверхностным поперечным дефектам и малочув­ствительной к продольным дефектам [1]. Для контроля коротких де­фектов у 'изделий большого диаметра проходные датчики становятся, практически непригодными.Авторам представлялось целесообразным провести исследования указанного двухчастотного способа обнаружения дефектов наклад­ными датчиками, у которых в отличие от проходных датчиков и высо­кочастотные, и низкочастотные поля являются резко неоднородными. Кроме того, накладные датчики цилиндрического типа должны быть одинаково чувствительны к дефектам произвольного направления, если последние соизмеримы с размерами датчика. Экспериментальные исследования проведены с цилиндрическими датчиками двух типов, конструкции и обмоточные данные которых приведены на рис. 1 а, б. Накладной датчик второго типа имеет меньший зазор между низко­частотной катушкой и поверхностью контролируемого изделия, а также ферритовый стержень для усиления магнитного поля. Размеры датчика второго типа меньше первого. Блок-схема экспериментальной установки показана на рис. 2. Низкочастотная обмотка W\ питается через большое сопротивление Ri для создания режима заданного тока (от сети частот 50 гц). Первичная высокочастотная обмотка W2 пита­ется от генератора 1 типа ГЗ-7А в режиме синусоидального тока частотой 100 кгц. Для компенсации второй гармоники, практически всегда имеющейся у генератора, включен компенсатор 2, аналогичный приведенному в [1]. В процессе эксперимента амплитуда высокочас­тотного тока оставалась неизменной за счет большого сопротивления R2 в цепи нагрузки. Измерительная обмотка датчика, намотанная совместно с W2f подключена на вход селективного вольтметра 3 типа В6-1, настроенного на удвоенную частоту (200 кгц) генератора. Сигнал с выхода усилителя вольтметра одновременно подается на осцилло­граф 4 типа С1-19. При полной компенсации второй гармоники намаг­18ничивающего высокочастотного тока при отключенном источнике питания низкочастотного поля на экране осциллографа наблюдается только горизонтальная прямая линия. В проводимых экспериментах, как и в работе 1, амплитуда высокочастотного поля (ампервитки) нанесколько порядков меньше низкочастотного подмагничивающего поля промышленной частоты. На экспериментальной установке <с на­кладными датчиками, как и ранее с проходными датчиками, было установлено, что вторая гармоника высокочастотной э .д .с .  появляется только при подмагничивании переменным током ферромагнитного изделия, амплитуда э .д . с .  изменяется по периодическому закону с двойной частотой низкочастотного поля и весьма чувствительна к поверхностным дефектам в виде трещин, наклепа, механических наг пряжений, окалин и т. п.19Результаты экспериментальных исследований относительного из­менения среднего за период значения высокочастотной составляющейз. д. с. второй гармоники в зависимости от глубины дефекта, величины низкочастотного подмагничивающего синусоидального тока и положе­ния датчиков относительно дефекта приведены на рис. 3 и 4. Дефекты в виде трещин длиной 30 мм, шириной 0,5 мм и глубиной от 0,1 д о  0,5 мм нанесены в центре пластин из низкоуглеродной стали с разме­рами 140X140 мм и толщиной 4 мм.Как следует из графиков рис. 3, полученных для датчика первого типа (рис. 1, а), относительные изменения второй гармоники датчика над дефектом глубиной 0,1 мм— 12%, глубиной 0,5 мм — 47%. Из графиков-,20 HO MMfРис. 3. Кривые 1, 2, 3 для глубины дефекта 0,1 мм и действующего значения тока соответственно 20, 50 и 100 ма.Кривые 4, 5, 6 для глубины дефекта 0,5 мм и тех же значений подмагничивающего токарис. 4, полученных для датчиков второй конструкции, относительные изменения э .д .с .  соответственно равны 24% и 57і%, что указывает на более высокую чувствительность к малым дефектам. Во втором датчике без ферритового стержня чувствительность к дефектам заметно падает и для глубины дефекта 0,1 мм максимум достигает 15%. Для обеих катушек наблюдается максимальная чувствительность к дефектам при определенной величине низкочастотного подмагничивающего тока. He-20которое уменьшение чувствительности при положении датчика непо­средственно над дефектом обусловлено тем, что в таком положении дефект расположен, практически, вдоль магнитных силовых линий; дляРис. 4. Кривые 1, 2, 3 для глубины дефекта 0,1 мм и действующе­го значения тока соответственно 20, 50 и 100 ма.Кривые 4, 5, б для глубины дефекта 0,5 мм и тех же значений подмагничивающего токабесконечно узкой щели без внутренних механических напряжений эта чувствительность, по-видимому, будет стремиться к нулю.ВыводМетод наложения двух намагничивающих полей разных амплитуд и частот, весьма чувствительный к дефектам в виде трещин и т. п., может быть с успехом применен и с накладными датчиками, что значительно расширяет возможности метода высших гармоник токо­вихревой дефектоскопии [2, 3].ЛИТЕРАТУРА1. А. М. Г р у з н о в. Разработка и исследование новых схем контроля ферромаг­нитных изделий методом вихревых токов. Канд. диссертация, Томск, 1968.2. И. Г. Л е щ е н к о .  К вопросу об исследовании и применении в электромагнит­ной дефектоскопии намагничивания ферромагнитных изделий одновременно двумя па­раллельными полями разных частот и амплитуд. Сб. докладов «Метод высших гармо­ник в вихревой дефектоскопии». Красноярск, 1969.3. Тезисы докладов Всесоюзного семинара по вопросам теории и применения выс­ших гармоник вторичной э. д. с. при контроле качества изделий из ферромагнитных материалов методом вихревых токов. Красноярск, 1968.

Экспериментальные исследования двухчастотного накладного датчика для контроля поверхностных трещин

Экспериментальные исследования двухчастотного накладного датчика для контроля поверхностных трещин

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Crossref

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University