[go: up one dir, main page]

RU2245542C2 - Method for magnetic control and device for realization of said method - Google Patents

Method for magnetic control and device for realization of said method Download PDF

Info

Publication number
RU2245542C2
RU2245542C2 RU2002124694/28A RU2002124694A RU2245542C2 RU 2245542 C2 RU2245542 C2 RU 2245542C2 RU 2002124694/28 A RU2002124694/28 A RU 2002124694/28A RU 2002124694 A RU2002124694 A RU 2002124694A RU 2245542 C2 RU2245542 C2 RU 2245542C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic
magnetically sensitive
magnetization
poles
magnetic field
Prior art date
Application number
RU2002124694/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002124694A (en
Inventor
П.С. Альтман (RU)
П.С. Альтман
Н.Н. Бондарюк (RU)
Н.Н. Бондарюк
Ю.П. Булатов (RU)
Ю.П. Булатов
В.Ф. Кузеванов (RU)
В.Ф. Кузеванов
Original Assignee
Альтман Петр Семёнович
Бондарюк Николай Николаевич
Булатов Юрий Павлович
Кузеванов Владимир Фёдорович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Альтман Петр Семёнович, Бондарюк Николай Николаевич, Булатов Юрий Павлович, Кузеванов Владимир Фёдорович filed Critical Альтман Петр Семёнович
Priority to RU2002124694/28A priority Critical patent/RU2245542C2/en
Publication of RU2002124694A publication Critical patent/RU2002124694A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2245542C2 publication Critical patent/RU2245542C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

FIELD: non-destructive control technologies.
SUBSTANCE: object is magnetized and relief of magnetic dispersion field by rotation of object table base with object placed on it, between poles of U-shaped magnet, scanning of magnetic field relief is performed by rotation of object table base with samples on it, between poles of magnetization means and two string sets of magnetic-sensitive elements. Conversion of magnetic dispersion field to electric signal is performed and information is read by compensation method due to fact, that axes of sensitivity of magnetic-sensitive elements of upper set and lower set are directed oppositely to each other. Device has magnetization means, magnetic-sensitive converter, reading means, information processing means and defects visualization means, object table with base. Examined object is placed on table base. Table base is mounted with possible rotation between poles of magnetization means and two identical parallel-placed string sets of magnetic-sensitive elements. Each sensitive element of upper set matches sensitive element of lower set, and sensitivity axes thereof are directed oppositely to each other.
EFFECT: higher trustworthiness and reliability of defects identification.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области неразрушающего магнитографического контроля изделий и образцов любой формы, материала и агрегатного состояния в условиях массового производства с целью выявления пространственного положения дефектов, оценки их формы, ориентации, а также измерения их геометрических размеров (длины, глубины, раскрытия).The invention relates to the field of non-destructive magnetographic inspection of products and samples of any shape, material and state of aggregation in mass production in order to identify the spatial position of defects, assess their shape, orientation, as well as measure their geometric dimensions (length, depth, opening).

Известен способ неразрушающего контроля труб газонефтепроводов, реализованный во внутритрубном магнитном снаряде интроскопа [1].There is a method of non-destructive testing of oil and gas pipelines, implemented in an in-tube magnetic shell of an introscope [1].

Он включает намагничивание изделия, сканирование рельефа магнитного поля рассеяния изделия, преобразование магнитного поля рассеяния в электрический сигнал, считывание, обработку информации и визуализацию дефектов.It includes magnetizing the product, scanning the relief of the magnetic field of the scattering of the product, converting the magnetic field of the scattering into an electrical signal, reading, processing information and visualizing defects.

Известный способ не обеспечивает возможности магнитографического контроля изделий и образцов любой формы, материала и агрегатного состояния в условиях массового производства.The known method does not provide the possibility of magnetographic control of products and samples of any shape, material and state of aggregation in mass production.

Ближайшим аналогом к предлагаемому техническому решению является способ и реализуемое с помощью его устройство магнитного контроля труб [2].The closest analogue to the proposed technical solution is the method and the magnetic control of pipes implemented using its device [2].

Известный прототип способа включает намагничивание изделия; сканирование рельефа магнитного поля рассеяния изделия; преобразование магнитного поля рассеяния в электрический сигнал; считывание, обработку информации и визуализацию дефектов.A known prototype of the method includes the magnetization of the product; scanning the relief of the magnetic field scattering of the product; conversion of the scattering magnetic field into an electrical signal; reading, processing of information and visualization of defects.

Известный способ и реализуемое с помощью его устройство не обеспечивает контроля изделий и образцов любой формы, материала и агрегатного состояния.The known method and implemented using its device does not provide control of products and samples of any shape, material and state of aggregation.

Сущностью способа магнитного контроля изделий и образцов, включающего намагничивание исследуемого объекта, сканирование рельефа магнитного поля рассеяния, преобразование магнитного поля рассеяния в электрический сигнал, считывание, обработку информации и визуализацию дефектов, является то, что намагничивание исследуемого объекта и сканирование рельефа магнитного поля рассеяния осуществляют путем вращения столешницы предметного стола с расположенным на нем исследуемым объектом между полюсами средства намагничивания и двумя строчными наборами магниточувствительных элементов, причем преобразование магнитного поля рассеяния и считывание информации осуществляют компенсационным методом за счет того, что оси чувствительности магниточувствительных элементов верхнего набора и нижнего набора направлены навстречу друг другу.The essence of the method of magnetic control of products and samples, including magnetization of the test object, scanning the relief of the magnetic field of scattering, converting the magnetic field of scattering into an electrical signal, reading, processing information and visualizing defects, is that magnetization of the studied object and scanning of the relief of the magnetic field of scattering is carried out by rotation of the worktop of the subject table with the object under study located between the poles of the magnetization means and two lines magnetic sets of magnetically sensitive elements, moreover, the scattering magnetic field is converted and information is read out by the compensation method due to the fact that the sensitivity axes of the magnetically sensitive elements of the upper set and lower set are directed towards each other.

Сущность устройства для магнитного контроля изделий и образцов, содержащего средство намагничивания, магниточувствительный преобразователь, средства считывания, обработки информации и визуализации дефектов, состоит в том, что оно содержит предметный стол со столешницей, на которой расположен исследуемый объект, установленный с возможностью вращения между полюсами средства намагничивания и двумя идентичными параллельно расположенными строчными наборами магниточувствительных элементов магниточувствительного преобразователя, один их которых установлен над столешницей, а другой под столешницей, причем каждому магниточувствительному элементу верхнего набора соответствует магниточувствительный элемент нижнего набора, а их оси чувствительности направлены навстречу друг другу, при этом строчные наборы магниточувствительных элементов расположены неподвижно, а средство намагничивания содержит два магнита, соединенных гибким магнитопроводом, установленных с возможностью их вертикального перемещения для регулирования зазора между их полюсами, верхний и нижний строчные наборы магниточувствительных элементов также установлены с возможностью вертикального перемещения для регулирования зазора между ними.The essence of the device for magnetic control of products and samples containing a magnetization means, a magnetically sensitive transducer, means for reading, processing information and visualizing defects, consists in the fact that it contains an object table with a tabletop on which the studied object is mounted, mounted for rotation between the poles of the means magnetization and two identical parallel-located lowercase sets of magnetically sensitive elements of the magnetically sensitive transducer, one which are installed above the countertop and the other under the countertop, with each magnetically sensitive element of the upper set corresponding to a magnetically sensitive element of the lower set, and their axis of sensitivity directed towards each other, while lowercase sets of magnetically sensitive elements are stationary, and the magnetization means contains two magnets connected by a flexible magnetic circuit installed with the possibility of their vertical movement to regulate the gap between their poles, upper and lower st Accurate sets of magnetosensitive elements are also mounted vertically to adjust the gap between them.

Сущность предполагаемого изобретения поясняется сравнением его технических характеристик с техническими характеристиками прототипа.The essence of the alleged invention is illustrated by comparing its technical characteristics with the technical characteristics of the prototype.

1. Если в прототипе операции намагничивания и сканирования разделены во времени, то в предлагаемом техническом решении эти операции совмещены, что сокращает время контроля.1. If in the prototype the operations of magnetization and scanning are separated in time, then in the proposed technical solution these operations are combined, which reduces the time of control.

2. В прототипе магниточувствительный датчик параллелен оси вращения изделия, а в предлагаемом техническом решении он перпендикулярен ей. Это позволяет контролировать образцы любого агрегатного состояния, располагая их непосредственно на вращающейся столешнице или в кюветах, в виде гомогенных или гетерогенных смесей различных материалов и агрегатного состояния.2. In the prototype, the magnetosensitive sensor is parallel to the axis of rotation of the product, and in the proposed technical solution it is perpendicular to it. This allows you to control samples of any state of aggregation, placing them directly on a rotating tabletop or in ditches, in the form of homogeneous or heterogeneous mixtures of various materials and state of aggregation.

2. В прототипе магниточувствительный датчик состоит из одного строчного набора магниточувствительных элементов, что позволяет регистрировать характеристики магнитного поля рассеяния в абсолютных величинах, при этом идет регистрация как информативного сигнала, так и не информативного (шумов). В предлагаемом техническом решении используют два строчных набора магниточувствительных элементов, что позволяет регистрировать характеристики магнитного поля рассеяния в относительных величинах, располагая их над и под вращающейся столешницей. При этом вертикальные геометрические оси верхнего набора магниточувствительных элементов строчного преобразователя совпадают с геометрическими осями нижнего, а их оси чувствительности направлены навстречу друг другу и компенсируют результирующий сигнал, что приводит к исключению регистрации всех неинформативных сигналов. Это обеспечивает увеличение чувствительности за счет появления начала отсчета, относительно которого осуществляют измерение магнитных характеристик, увеличения отношения "сигнал-шум". В целом это приводит к увеличению достоверности и надежности идентификации контролируемых дефектов.2. In the prototype, the magnetosensitive sensor consists of one lowercase set of magnetosensitive elements, which allows you to register the characteristics of the scattering magnetic field in absolute values, while registering as an informative signal, and not informative (noise). In the proposed technical solution, two lowercase sets of magnetically sensitive elements are used, which makes it possible to record the characteristics of the scattering magnetic field in relative values, placing them above and below the rotating tabletop. In this case, the vertical geometric axes of the upper set of magnetically sensitive elements of the horizontal transducer coincide with the geometric axes of the lower one, and their sensitivity axes are directed towards each other and compensate for the resulting signal, which eliminates the registration of all non-informative signals. This provides an increase in sensitivity due to the appearance of a reference point relative to which the magnetic characteristics are measured, increasing the signal-to-noise ratio. In general, this leads to an increase in the reliability and reliability of the identification of controlled defects.

Принцип работы способа и устройства магнитного контроля изделий и образцов любой формы, материала и агрегатного состояния можно пояснить с помощью Аппаратно-програмного комплекса неразрушающего контроля АПК-НК-2 и чертежей.The principle of operation of the method and device for magnetic control of products and samples of any shape, material and state of aggregation can be explained using the Hardware-software complex of non-destructive testing APK-NK-2 and drawings.

Фиг.1 - фронтальный вид АПК-НК-2.Figure 1 is a front view of the APK-NK-2.

Фиг.2 - вид сверху на АПК-НК-2.Figure 2 is a top view of the APK-NK-2.

Фиг.3 - трехмерное изображение наличия магнитных включений в немагнитном материале.Figure 3 is a three-dimensional image of the presence of magnetic inclusions in a non-magnetic material.

АПК-НК-2 (Фиг.1, Фиг.2.) включает: предметный стол 1; вращающуюся столешницу 2; исследуемый образец 3; стойку для крепления намагничивающего устройства 4; перемещающийся полюс верхнего магнита 5; перемещающийся полюс нижнего магнита 6; гибкий магнитопровод 7; стойку для крепления магниточувствительного датчика 8; датчик магниточувствительного преобразователя (9, 10, 11, 12), состоящий из верхнего строчного набора магниточувствительных элементов датчика 9; нижнего строчного набора магниточувствительных элементов датчика 10; магниточувствительных элементов 11; сигнальных проводов 12; средство считывания информации 13; средство обработки информации 14; средство визуализации 3-мерного изображения дефектов 15.APK-NK-2 (Figure 1, Figure 2.) includes: a subject table 1; rotating countertop 2; test sample 3; a rack for mounting a magnetizing device 4; a moving pole of the upper magnet 5; a moving pole of the lower magnet 6; flexible magnetic circuit 7; a rack for mounting a magnetically sensitive sensor 8; a sensor of the magnetically sensitive transducer (9, 10, 11, 12), consisting of an upper line set of magnetically sensitive elements of the sensor 9; lower line set of magnetically sensitive elements of the sensor 10; magnetically sensitive elements 11; signal wires 12; information reading means 13; information processing means 14; 3D imaging tool 15.

Контроль образца начинается с вращения столешницы 2, установленной на неподвижном массивном предметном столе 1. Намагничивание исследуемого образца 3, расположенного на вращающейся столешнице 2, осуществляют с помощью средства намагничивания (5, 6, 7), установленного на стойке 4, с возможностью вертикального перемещения его полюсов (5, 6), которые соединены между собой магнитопроводом 7. Регистрацию магнитного поля рассеяния образца 3 производят с помощью магниточувствительного датчика (9, 10, 11, 12), установленного на стойке 8. Датчик состоит из двух наборов строчных магниточувствительных элементов (9, 10), с возможностью их вертикального перемещения. Схема пространственного расположения и электрического подключения строчных элементов к средству считывания устроена так, что на него поступает только информативный сигнал. После средства считывания 13 сигнал поступает на средство обработки информации 14, где происходит преобразование электрических сигналов в цифровую форму, запись в память компьютера 15 в виде цифровой матрицы чисел, которая расшифровывается с помощью специально разработанной компьютерной программы и выводится в виде трехмерного изображения магнитных откликов контролируемого образа на экран дисплея (Фиг 3).The control of the sample begins with the rotation of the tabletop 2 mounted on a stationary massive object table 1. The magnetization of the test sample 3, located on a rotating tabletop 2, is carried out using magnetization means (5, 6, 7) mounted on a rack 4, with the possibility of vertical movement poles (5, 6), which are interconnected by a magnetic core 7. Registration of the magnetic field of the scattering of sample 3 is carried out using a magnetically sensitive sensor (9, 10, 11, 12) mounted on a rack 8. The sensor consists of two x sets lowercase magnetosensitive elements (9, 10), with the possibility of vertical movement. The spatial arrangement and electrical connection of the lowercase elements to the reader is designed so that it receives only an informative signal. After the reading means 13, the signal enters the information processing means 14, where the electrical signals are converted to digital form, written to the computer 15 in the form of a digital matrix of numbers, which is decrypted using a specially designed computer program and displayed as a three-dimensional image of the magnetic responses of the controlled image on the display screen (Fig 3).

Источники информацииSources of information

1. А.А.Абакумов и др. Состояние и перспективы развития магнитных интроскопов для диагностики газонефтепроводов. "Контроль. Диагностика" № 10, ИАЕЭ, Обнинск, 1999, 38.1. A.A. Abakumov and others. Status and prospects of development of magnetic introscopes for the diagnosis of gas and oil pipelines. "Control. Diagnostics" No. 10, IAEE, Obninsk, 1999, 38.

2. Патент RU № 2191374, МКИ 7 G 01 N 27/85, опубл. 20.10.2002, Бюл. № 29.2. Patent RU No. 2191374, MKI 7 G 01 N 27/85, publ. 10/20/2002, Bull. Number 29.

Claims (4)

1. Способ магнитного контроля изделий и образцов, включающий намагничивание исследуемого объекта, сканирование рельефа магнитного поля рассеяния, преобразование магнитного поля рассеяния в электрический сигнал, считывание, обработку информации и визуализации дефектов, отличающийся тем, что намагничивание исследуемого объекта и сканирование рельефа магнитного поля рассеяния осуществляют путем вращения столешницы предметного стола с расположенным на нем исследуемым объектом между полюсами средства намагничивания и двумя строчными наборами магниточувствительных элементов, причем преобразование магнитного поля рассеяния и считывание информации осуществляют компенсационным методом за счет того, что оси чувствительности магниточувствительных элементов верхнего набора и нижнего набора направлены навстречу друг другу.1. The method of magnetic control of products and samples, including magnetizing the test object, scanning the relief of the magnetic field of scattering, converting the magnetic field of the scattering into an electrical signal, reading, processing information and visualizing defects, characterized in that the magnetization of the studied object and scanning of the relief of the magnetic field of scattering by rotating the tabletop of the subject table with the object under study located between the poles of the magnetization means and two lowercase abord magnetosensitive elements, and converting the stray magnetic field and reading of information is performed by the compensation method by the fact that the sensitivity axis of the upper set and lower magnetosensitive elements set directed towards each other. 2. Устройство для магнитного контроля изделий и образцов, содержащее средство намагничивания, магниточувствительный преобразователь, средства считывания, обработки информации и визуализации дефектов, отличающееся тем, что оно содержит предметный стол со столешницей, на которой расположен исследуемый объект, установленной с возможностью вращения между полюсами средства намагничивания и двумя идентичными параллельно расположенными строчными наборами магниточувствительных элементов магниточувствительного преобразователя, один их которых установлен над столешницей, а другой под столешницей, причем каждому магниточувствительному элементу верхнего набора соответствует магниточувствительный элемент нижнего набора, а их оси чувствительности направлены навстречу друг другу.2. A device for magnetic control of products and samples containing a magnetization means, a magnetically sensitive transducer, means for reading, processing information and visualizing defects, characterized in that it contains an object table with a tabletop on which the studied object is mounted, mounted for rotation between the poles of the tool magnetization and two identical parallel-located lowercase sets of magnetically sensitive elements of the magnetically sensitive transducer, one of them to which is installed above the countertop, and the other under the countertop, with each magnetically sensitive element of the upper set corresponds to a magnetically sensitive element of the lower set, and their sensitivity axes are directed towards each other. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что строчные наборы магниточувствительных элементов расположены неподвижно.3. The device according to claim 2, characterized in that the lower case sets of magnetically sensitive elements are stationary. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что средство намагничивания содержит два магнита, соединенных гибким магнитопроводом, установленных с возможностью их вертикального перемещения для регулирования зазора между их полюсами, верхний и нижний строчные наборы магниточувствительных элементов также установлены с возможностью вертикального перемещения для регулирования зазора между ними.4. The device according to claim 2, characterized in that the means of magnetization contains two magnets connected by a flexible magnetic circuit, mounted with the possibility of vertical movement to adjust the gap between their poles, the upper and lower lower case sets of magnetically sensitive elements are also installed with the possibility of vertical movement for regulation the gap between them.
RU2002124694/28A 2002-09-16 2002-09-16 Method for magnetic control and device for realization of said method RU2245542C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002124694/28A RU2245542C2 (en) 2002-09-16 2002-09-16 Method for magnetic control and device for realization of said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002124694/28A RU2245542C2 (en) 2002-09-16 2002-09-16 Method for magnetic control and device for realization of said method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002124694A RU2002124694A (en) 2004-05-10
RU2245542C2 true RU2245542C2 (en) 2005-01-27

Family

ID=35139288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002124694/28A RU2245542C2 (en) 2002-09-16 2002-09-16 Method for magnetic control and device for realization of said method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2245542C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2461819C1 (en) * 2011-03-22 2012-09-20 Учреждение Российской академии наук Институт машиноведения Уральского отделения РАН (ИМАШ УрО РАН) Method for nondestructive inspection of defects in articles made from electroconductive materials
RU2775608C1 (en) * 2021-09-20 2022-07-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Automated workstation for measuring the multidimensional distribution of the magnetic field

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
А.А.Абакумов, Магнитная интроскопия, М., Энергоатомиздат, 1996, с.8-9, рис.1.1, с.47, рис.1.27 а. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2461819C1 (en) * 2011-03-22 2012-09-20 Учреждение Российской академии наук Институт машиноведения Уральского отделения РАН (ИМАШ УрО РАН) Method for nondestructive inspection of defects in articles made from electroconductive materials
RU2775608C1 (en) * 2021-09-20 2022-07-05 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Automated workstation for measuring the multidimensional distribution of the magnetic field

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mook et al. Electromagnetic imaging using probe arrays
CN109142057A (en) The Barkhausen noise non-destructive measuring method and system of ferrimagnet local stress and strain field
CN210222235U (en) Magnetic sensor's test system
Ramos et al. Using the skin effect to estimate cracks depths in mettalic structures
CA1269709C (en) Composite analyzer tester
Rocha et al. Evaluation of subsurface defects using diffusion of motion-induced eddy currents
CN113359070A (en) Low-frequency magnetic field frequency spectrum measuring method and system
Wikswo et al. Magnetic susceptibility imaging for nondestructive evaluation (using SQUID magnetometer)
CN107688165B (en) A method for locating vibration and noise sources of UHV transformers
CN106290560A (en) A kind of electromagnetic detection coupling probe
Hesse et al. Usage of magnetic field sensors for low frequency eddy current testing
RU2245542C2 (en) Method for magnetic control and device for realization of said method
Bernieri et al. A measurement system based on magnetic sensors for nondestructive testing
Pavlyuchenko et al. Testing for discontinuities in metals using film flux detectors
Hu et al. A flexible permanent magnetic field perturbation testing probe based on through-slot flexible magnetic sheet
US6304080B1 (en) System for verifying the location of a plurality of physical features relative to magnetic poles arranged on a complex magnetic element
Tuan et al. Magnetic camera for visualizing magnetic fields of home appliances
Kreutzbruck et al. Adapted gmr array used in magnetic flux leakage inspection
Otterbach et al. Comparison of defect detection limits in Lorentz force eddy current testing and classical eddy current testing
Tomek et al. Application of fluxgate gradiometer in magnetopneumography
Gontarz et al. Identification of magnetomechanical phenomena in a degradation process of loaded steel elements
McCary et al. Eddy current imaging
Mook et al. Eddy Current notebook and smartphone apps
Janousek et al. Utilization of two-directional AC current distribution for enhancing sizing ability of electromagnetic nondestructive testing methods
Auld Ferromagnetic resonance flaw detection

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050917