Измерительная технология вихретокового контроля при контроле состояния труб дефектоскопами

При использовании измерительной технологии вихретокового контроля ферромагнитных деталей одним из мешающих факторов измерений является магнитная неоднородность.

Для ее устранения контролируемый объект намагничивают до технического насыщения постоянным магнитным полем, создаваемым обмоткой намагничивания (ОН). Из-за большой мощности, потребляемой обмоткой, намагничивающее устройство (НУ) сильно нагревается.

Для охлаждения преобразователя можно использовать воздушные радиаторы. Также для уменьшения нагрева намагничивающего устройства предложен ждущий режим намагничивания.

Ждущий режим намагничивания обеспечивает отключение тока намагничивания на время паузы между контролируемыми объектами, в данном случае трубами. Выключение тока при прохождении трубы может осуществляться сигналом от конца трубы.

Для включения блока намагничивающего тока (БНТ) необходимо перед блоком вихретокового преобразователя (ВТП) установить датчик положения трубы, сигнал от которого будет включать БНТ. Датчик необходимо установить на расстоянии L от блока преобразователя, так как ток в намагничивающей обмотке не может установиться мгновенно.

На рис. 1 схематически показан вихретоковый контроль с автоматическим включением БНТ.

В технологическом процессе скорость движения труб по рольгангу составляет 3м/с.

Стандартная длина выпускаемых труб l = 8 м. Тогда время контроля t_{контрл.} = 2,7 с. Измерение времени включения и выключения намагничивающего тока проводилось экспериментально. С помощью осциллографа GDS73252 проводились измерения и было определено время t_вкл, а также время t_выкл, время за которое ток I_ном уменьшается до 0,3 I_ном.

Структурная схема блока намагничивающего тока представлена на рис. 2.

Электронный блок состоит из источника напряжения ИН номиналом +200 В и стабилизатора тока с широтноимпульсной модуляцией. Стабилизатор состоит из транзисторного ключа VT и схемы управления. Генератор пилообразного напряжения ГПН формирует двухполярное пилообразное напряжение. В качестве датчика тока используется резистор RОП, включенный последовательно с обмоткой намагничивания, индуктивность которой LНАГ. Преобразователь уровня ПУ служит для преобразования динамического диапазона изменения сигнала на резисторе R_оп. Его выходной сигнал сравнивается с опорным напряжением U_оп и фильтруется на интеграторе И. Модуляция разностного сигнала осуществляется компаратором К.