Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2 Technological Equipment, Machining Attachments and Instruments ____________________________________________________________________ 290 деталей с лакокрасочными покрытиями. Использование современных вихретоковых преоб- разователей дает возможность определять качество сварного шва с высокой степенью точно- сти [4]. Эксперименты, проведенные в рамках данного исследования, показали возможность оценки однородности материала сварного шва. Описание устройства Для исследования свойств сварных швов в образцах титановых сплавов, применялся разработанный ранее сверхминиатюрный вихретоковый преобразователь (в.т.п.) [5, 6]. Опи- санная конструкция датчика претерпела определенную модификацию для задач поиска де- фектов в титановых сплавах. Возбуждающая обмотка сверхминиатюрного преобразователя состоит из 10 витков, а ее диаметр составляет 0,12–0,13 мм. Измерительная обмотка состоит из 130 витков и имеет диаметр 0,05–0,08 мм. Для намотки витков используется медная про- волока сечением 5 мкм. Обмотки наматываются на ферритовый сердечник. Сердечник пред- ставляет собой пирамиду, высотой 1 мм и основанием 0,2 мм. Измерительная обмотка рас- полагается на острие пирамиды, что позволяет улучшить локализацию магнитного поля [5]. Характеристики разработанных преобразователей позволяют эффективно локализовать маг- нитное поле для контроля дефектов от 250 мкм и обеспечивать значительную глубину его проникновения в исследуемый объект при работе на достаточно низких частотах [6]. Контролируемым параметром является величина электропроводности материала и ее распределение по поверхности и толщине исследуемого объекта. Вихретоковый преобразо- ватель подключен к звуковой плате персонального компьютера, работающего под управле- нием специального программного обеспечения [7]. Использование звуковой платы компьютера дает возможность осуществлять во время сканирования варьирование частоты электромагнитного поля, создаваемого возбуждающей обмоткой преобразователя в пределах от 100 Гц до 2 кГц. Варьирование частоты позволяет изменять глубину проникновения электромагнитного поля в.т.п. в исследуемом объекте. В данном устройстве опытным путем было подобрано надлежащее напряжение на возбуждающей обмотке, позволяющее эффективно обнаруживать дефекты сварных швов. Значение напряжения составило величину порядка 3 В. Модифицированный вихретоковый преобразователь позволяет эффективно исследовать качество сварки титановых пластин. Результаты эксперимента и их обсуждение С целью демонстрации работоспособности предлагаемого устройства проводилась се- рия измерений на образцах, предоставленных «Алтайским приборостроительным заводом «Ротор» (г. Барнаул). Образцы представляли из себя пластины из титана, соединенные с по- мощью сварных швов. Толщина пластин составляла 5 мм. Ширина сварного шва составляла 5 мм. Калибровка Измеряемая характеристика – напряжение, индуцируемое полем вихревых токов, воз- никающих в объекте контроля. Перед началом измерений производилась калибровка датчи- ка, заключающаяся в определении вносимого напряжения с участка, свободного от дефектов. Калибровка производилась при различных частотах. При этом производилось варьирование частоты в диапазоне 500-2000 Гц с шагом в 100 Гц. Дальнейшее сканирование осуществля- лось путем движения датчика вдоль или поперек сварного шва или поперек области дефек- тов. В ходе проведения экспериментов было установлено, что оптимальный диапазон частот