Физические принципы 

 

 

Важность электромагнитных методов контроля, используемых фирмой FOERSTER, была признана уже в тридцатых годах основателем компании Фридрихом Фёрстером. Эти методы были подтверждены с точки зрения физики и математики и последовательно внедрялись в стандартное промышленное оборудование в пятидесятые годы. Термин "электромагнитные методы" охватывает следующие области:

 

 

Магнитно-индукционные методы
охватывают полосу частот от нескольких Гц до примерно 1000 Гц - традиционно с абсолютными катушками - обычно используются, чтобы определить общие, технологические свойства материала, типа структуры зерна, твердости, глубины цементации и толщины слоя.

Магнитно-индукционным методом, можно выборочно исследовать ядро или поверхность, изменяя частоту. Возбуждение происходит одной одиночной частотой или несколькими частотами (последовательно или одновременно), в зависимости от задачи контроля

Пример: Закаленные коленчатые валы легкового автомобиля подаются на автоматический контроль после термообработки. МАГНАТЕСТ S обнаруживает недопустимые отклонения от требуемой твердости поверхности, проводя магнитно-индукционный контроль.

 

 

Вихретоковые методы
традиционно охватывают полосу частот примерно до 10 МГЦ - с дифференциальными катушками - обычно используются для контроля дефектов поверхности.

Полуфабрикаты, типа проволоки, прутков и труб, контролируются на местные дефекты в форме трещин и отверстий с помощью проходных катушек.

Поверхность полуфабрикатов или компонентов просматривается сканирующими датчиками. Этот метод дает максимальное разрешение по дефектам.

Пример: проволока для пружин клапанов проверяется на компактной линии контроля круглой проходной катушкой (ДЕФЕКТОМАТ) и вращающимися сканирующими датчиками (ЦИРКОГРАФ + РОТАЦИОННАЯ ГОЛОВКА). Линия контроля также содержит систему размагничивания и систему маркировки дефекта.

Пример: Два сканирующих датчика сканируют определенные зоны поверхности вращающегося тормозного диска.

 

 

Метод магнитного потока рассеяния переменного поля
используется с AC-полем намагничивания в основном на стальных прутках с круглым поперечным сечением и горячекатаной поверхностью.

Метод потока рассеивания переменного поля большой мощности концентрирует магнитный поток на поверхности материала и, таким образом, особенно подходит для обнаружения небольших дефектов поверхности вплоть до глубины 0.1 мм.

Два вращающихся ярма генерируют локальный магнитный поток; встроенные датчики магнитного поля обнаруживают выброс магнитного потока (поток рассеивания), появляющийся на дефектах.

Пример: Линия контроля ЦИРКОФЛАКС на заводе фирмы Aichi Steel Works - одного из крупнейших производителей стальных прутков Японии.

 

 

Метод магнитного потока рассеяния постоянного поля
используется с DC-полем намагничивания в основном на стальных трубах с круглым поперечным сечением и горячекатаной поверхностью.

 

Метод потока рассеивания постоянного поля дает возможность намагнитить все поперечное сечение материала и, таким образом, позволяет контролировать дефекты на внешней и внутренней поверхности трубы. Способность обнаруживать внутренние дефекты уменьшается с увеличением толщины стенки.

Магнитный поток создан в круговом контуре с двумя вращающимися ярмами для обнаружения продольных дефектов. Совместно вращающиеся датчики магнитного поля обнаруживают поток рассеивания, появляющийся на дефектах.

Магнитный поток создан двумя стационарными круговыми катушками, размещенными в продольном направлении, для обнаружения поперечно-ориентированных дефектов. Несколько датчиков магнитного поля в стационарном контуре по окружности обнаруживают появляющийся поток рассеивания.

Пример: Мульти-Тест-Блок для контроля горячекатаных цельнотянутых труб, который включает контроль потоком рассеивания продольных и поперечных дефектов, измерение толщины стенки, идентификацию материала и измерение длины труб; заводская фотография Mannesman SA, Бразилия.

 

 

 

Измерение толщины стенки трубы ультразвуковым методом с технологией ЭМАП

Этот ультразвуковой метод на основе принципа Электро-Магнитно-Акустического Преобразования (ЭМАП) использует электродинамические преобразователи вместо более привычных пьезо-электрических преобразователей.

Ультразвуковой измерительный импульс генерируется не внутри преобразователя, как обычно, а внутри контролируемого объекта. Поэтому нет необходимости в связывающей среде (воде); по этой причине данный метод часто называют "сухим ультразвуковым методом".

Метод реализован в системе CIRCOSON WT:

Постоянное магнитное поле направляется вертикально на поверхность контролируемой трубы. Затем, чрезвычайно короткий импульс тока с высокой амплитудой посылается в передающую катушку, расположенную в магнитном потоке между полюсным башмаком и поверхностью трубы. Это индуцирует круговой импульс тока на поверхности материала трубы и, из-за "силы Лоренца", генерирует механическую силу в кристаллической структуре материала на внешней поверхности трубы. Эта сила распространяется как поперечная волна через стенку трубы, отражается от внутренней поверхности и возвращается к внешней поверхности, где она генерирует эхо-импульс в приемной катушке. Измеренный интервал времени между переданным импульсом и эхом дает представление о  толщине стенки трубы. В блоке контроля труба намагничивается ярмами постоянного поля, расположенными во вращающейся головке. Две контрольные головки, которые находятся в контакте с поверхностью трубы, расположены между полюсными башмаками и поверхностью трубы.

Каждая контрольная головка содержит четыре электродинамических преобразователя, каждый из которых состоит из передающей и приемной катушек. Ширина контролируемой дорожки составляет 160 мм

 

 

Обнаружение металлов, с использованием вихретокового принципа

Генерация одной или двумя частотами электромагнитного поля. Это поле используется для обнаружения скрытых металлических объектов, даже объектов с очень низким содержанием металла. Все типы металлов могут быть обнаружены.

Обнаружение металлосодержащих объектов вихретоковым методом:

Активный вихретоковый датчик обнаружения генерирует электромагнитное поле. Это поле возбуждает вихревые токи в объекте. Эти вихревые токи генерируют вторичное электромагнитное поле, которое обнаруживается и оценивается приемным датчиком.

 

 

Принцип Магнетометра,
использует высоко-чувствительные датчики магнитного поля для измерения самых маленьких магнитных полей и градиентов магнитного поля на земле и в космосе.

Изменения магнитного поля, вызванные ферромагнитным объектом, и сигналы обнаружения:

Датчик с технологией магнетометра является пассивным датчиком, это означает, что никакой сигнал датчиком не генерируется. Датчик измеряет градиенты поля, созданные ферромагнитными объектами в магнитном поле Земли. Сигналы дипольной оценки являются классическим результатом.