Исследование электромагнитных методов контроля и разработка средств дефектоскопии с повышенной разрешающей способностью

• Автор: Бизюлев, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с. : ил

Содержание
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ
1.1. Состояние теоретических и экспериментальных исследований в области
вихретоковой дефектоскопии
1.2. Некоторые вопросы разработки вихретоковых дефектоскопов
1.3. Выводы и постановка задачи
ГЛАВА 2. РАЗРЕШЕНИЕ ДЕФЕКТОВ СПЛОШНОСТИ ПО ТОПОГРАФИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
2.1. Влияние конечных размеров преобразователя на измерение магнитного поля
дефекта
2.2. Оценка минимального расстояния разрешения группы дефектов
2.3. Анализ магнитного поля группы дефектов
2.3.1. Спектральный анализ
2.3.2. Дифференциальный анализ
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ДЕФЕКТА
3.1. Выявление и удаление тренда из измеренного сигнала
3.2. Распознавание сигнала от дефекта на фоне помех
3.3. Цифровая фильтрация сигналов
3.3.1. Расчет цифрового фильтра
3.3.2. Исследование оконных функций
3.4. Восстановление магнитного поля отдельного дефекта в группе
3.5. Выводы

Содержание
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ ВИХРЕТОКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ
4.1. Дефектоскоп вихретоковый ВД-87НСт
4.2. Дефектоскоп вихретоковый ВД-12НФМ
4.3. Дефектоскоп вихретоковый ВД-12НФП
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Введение
ВВЕДЕНИЕ
Процесс производства различного класса изделий и их безопасной эксплуатации невозможен без контроля их качества неразрушающими методами. Важное место среди них занимает вихретоковый метод, который обеспечивает высокую надежность обнаружения поверхностных дефектов, высокую скорость контроля, возможность бесконтактного съема информации и является экологически безопасным.
Основными задачами неразрушающих методов контроля металлоизделий являются обнаружение дефектов сплошности и оценка их геометрических параметров. Все они удовлетворительно решены при вихретоковом методе контроля применительно к отдельно взятым дефектам.
В большинстве случаев в реальных изделиях, испытывающих механические нагрузки, дефекты сплошности возникают и развиваются локальными группами. При близком расположении дефектов в группе их магнитное поле идентично магнитному полю одного крупного дефекта, а в общем случае, в зависимости от условий измерения, расстояния между дефектами и их геометрических параметров, может иметь довольно сложный вид. С помощью существующей аппаратуры не всегда удается определить, является ли полученное распределение магнитного поля над поверхностью контролируемого изделия сигналом от одиночного дефекта большой глубины или сигналом от группы нескольких более мелких дефектов, что особенно важно при оценке остаточного ресурса изделия.
В связи с этим особо актуальны задачи анализа магнитного поля группы дефектов, связанные с их разрешением и повышением точности оценки глубины отдельного дефекта, входящего в состав группы.
Без восстановления магнитных полей отдельных дефектов в группе удовлетворительно решить задачу оценки их глубины невозможно. Задача восстановления магнитного поля дефекта относится к классу обратных задач, для решения которых требуются хорошо разработанные модели дефектов сплошности и достаточно мощные математические методы. Алгоритмы для их реализации требуют привлечения значительных вычислительных ресурсов, что соответственно сказывается на стоимости оборудования.
В современной дефектоскопии требования к объектам контроля непрерывно растут, в связи с чем увеличивается объем обрабатываемых данных, поэтому приходится искать компромисс между значительным временем обработки информации, что делает процесс контроля в реальном времени практически невозможным, и использованием высокопроизводительной и дорогостоящей вычислительной аппаратуры.

Глава 2. Разрешение дефектов сплошности по топографии магнитного поля
Рис. 2.11. Распределение магнитного поля группы дефектов а) и его спектр б) при разрешении по топографии поля
Рис. 2.12. Распределение магнитного поля группы дефектов а) и его спектр б) при неразрешении по топографии поля
Из рис. 2.11 и 2.12 видно, что наличие дополнительных максимумов в топографии магнитного поля группы дефектов приводит к появлению дополнительных гармоник в его спектре.
При разрешении группы дефектов по топографии магнитного поля количество дефектов в группе соответствует количеству максимумов в спектре их магнитного поля. В случае неразрешения в спектре магнитного поля группы дефектов имеется лишь один характерный максимум, который по своей форме отличается от спектра магнитных полей отдельных дефектов в группе.