Метод вихревых токов


Прибор для выявления трещин и других дефектов металла, основанный на использовании вихревых токов
Прибор для выявления трещин и других дефектов металла, основанный на использовании вихревых токов

Метод вихревых токов — новый перспективный метод контроля. Он основан на возбуждении в контролируемой детали вихревых токов. Это те самые электрические токи, которые долгое время считали лишь паразитными. Сейчас их используют для поверхностной закалки и индукционного нагрева металлов, а также в обычных счетчиках электроэнергии.

Вихревой ток в контролируемом металле можно создать с помощью катушки, подключенной к генератору переменного тока высокой частоты. Для этого металл подносят как можно ближе к катушке. Катушка является источником переменного электромагнитного поля. Вихревые токи возникают вследствие того, что металл пересекают силовые линии этого поля. Они текут по замкнутым путям, соответствующим по форме возбуждающей их катушке. Известно, что величина тока в проводнике зависит от его сопротивления.

Различные дефекты уменьшают сечение металла, по которому течет ток. Трещина служит препятствием вихревому току и изменяет его величину. Следовательно, по величине вихревого тока можно судить о наличии дефектов. Но непосредственно измерить величину вихревых токов невозможно. Судить о ней можно лишь по изменению тока или напряжения на возбуждающей или особой, дополнительной измерительной катушке. Между показаниями прибора при установке испытательных катушек на бездефектном участке и на дефекте есть существенная разница.

Приборы, основанные на использовании вихревых токов, позволяют также измерять удельное сопротивление немагнитного металла, контролировать его твердость и качество термообработки. Их используют для измерения слоя гальванических и лакокрасочных покрытии на металлах толщиной от 20 микрон и больше.

При контроле детали обычно используют несколько методов.

Бороскоп

БороскопЭто прибор для осмотра и фотографирования внутренних полостей герметически закрытых конструкций. В герметизированном крыле сверхскоростного самолета или авиационном топливном баке, внутренность которых нужно рассмотреть, просверливаются три крошечных отверстия, которые  после исследования легко заделать. Через одно из них внутрь вводится бороскоп диаметром 5 мм, через два других — два тонких кварцевых стержня. Стержни проводят внутрь полости свет от наружной лампочки в 50 вт, а бороскоп через систему линз позволяет рассмотреть внутреннюю полость бака или отсека крыла и сфотографировать ее. Сегодняшние технологии позволяют с помощью оптоволокна обойтись сверлением всего одного отверстия.