VI. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ (ВИХРЕТОКОВЫЙ) КОНТРОЛЬ

Электромагнитный вид контроля содержит только два метода: вихретоковая дефектоскопия и вихретоковая толщинометрия. Оба эти метода основаны на вихревых токах (токах Фуко), создаваемых в электропроводных материалах, и поэтому в отличие от магнитных методов могут применяться на любых твердых металлах.

С помощью вихретоковой дефектоскопии можно выявлять наружные и подповерхностные (не глубже 2 мм) дефекты раскрытием от 1 мкм и более. Метод действует таким образом (см. рисунок 17).

а) б)

Рисунок 17. Принцип действия вихретокового метода дефектоскопии.

Датчик представляет собой катушку с переменным (гармоническим) током определенной амплитуды. Создаваемое катушкой электромагнитное поле образует в металле поле вихревых токов Фуко, которое однородно, если под катушкой нет дефектов (рисунок 17-а). Это поле ответно возбуждает в катушке вторичную электродвижущую силу, в определенной степени изменяющую амплитуду тока. При калибровке прибора на бездефектном образце итоговый уровень амплитуды принимают за базовый, балансируя индикатор в нулевое значение.

Если далее при контроле объекта в процессе сканирования катушкой его поверхности под датчиком оказывается дефект, то он искажает поле вихревых токов, изменяя степень его влияния на амплитуду тока в катушке. Это вызывает разбаланс индикатора, что и служит признаком дефекта (см. рисунок 17-б).

Конструктивно различают проходные и накладные вихретоковые датчики (см. рисунок 18). Проходными контролируют внутренние поверхности полостей в объектах, накладными – наружные поверхности.

Рисунок 18. Разновидности вихретоковых датчиков.

Катушка накладного датчика обычно намотана на ферритовый стержень. Если выпуск рабочего конца этого стержня подогнать под профиль контролируемой поверхности, то этим методом очень удобно контролировать галтельные переходы в точеных изделиях, резьбовые канавки и т.п. При контроле треугольной резьбы на предмет канавочных трещин этот метод не имеет себе равных по достоверности и надежности. Метод очень хорошо предрасположен к портативности аппаратуры: современные вихретоковые индикаторы трещин имеют размер шариковой авторучки.

Несмотря на то, что в России вихретоковый метод дефектоскопии не подкреплен стандартом на общие требования, он широко применяется в металлургии для контроля тонкостенных труб, прутков малого диаметра и проволоки.

Вихретоковая толщинометрия применяется для измерения толщины металлизации на неметаллических материалах (например, заготовки для печатных плат в радиоэлектронике) или наоборот – толщины защитных неметаллических покрытий на металле (например, электроизоляция). Понижение толщины исследуемого покрытия вызывает уплотнение поля вихревых токов под датчиком и усиление его влияния на амплитуду тока в катушке. Поскольку существует корреляция между толщиной покрытия и плотностью создаваемого поля токов Фуко, это и дает возможность численной оценки толщины покрытия этим методом, но в пределах не более 2 мм.