ROMAN MARTYNA
Czujnik hybrydowy magnetycznej głowicy pomiarowej
WSTĘP
Prawidłowe fu n kcjo n o w an ie, niezawodność i b e z p ie c z e ń stwo tr a n sp o r tu linowego n ie j e s t możliwe bez dokładnej znajom ości stan u te ch n ic z n e g o l i n s ta lo w y c h . N ależy zazn a
c z y ć , że w d z ie d z in ie t e o r i i badań magnetycznych l i n s t a l o wych, a ta kże p ra k ty czn eg o ic h stoso w an ia i w ykorzystyw a- nia/ P o lsk a j e s t w ś w ie c ie krajem przodującym . Jedyna bowiem książka [l] poświęcona w c a ł o ś c i temu zaga d n ien iu z o s t a ł a opracowana p rze z Polaków Z . Kaweckiego i 3 . S t a c h u r s k i e g o . Po raz pierw szy te ż w P o ls c e wprowadzono obowiązek badań magnetycznych l i n k o l e je k lin o w y ch , a ta kże l i n nośnych górniczych urządzeń wyciągowych, opracowano te ż jedyną w św ie c ie normę [
2
] d o ty c zą c ą badań magnetycznych l i n i poraz pierw szy w ś w ie c ie wprowadzono magnesy trw ałe do mag
netycznych g ło w ic pomiarowych oraz w ie le innych rozw iązań.
P o ls k a utrzym uje s i ę również w św iatow ej czołów ce w z a k r e s ie t e o r i i i p r a k ty k i badań m agnetycznych. Mamy tu na m yśli wprowadzenie h a llo tr o n ó w do czujników magnetycznych głow ic pomiarowych [
3
] , opracowanie i wdrożenie do badań zespolonego c z u jn ik a h a llo tr o n o w o -in d u k c y jn e g o [4
] , opracowanie defektoskopów cyfrowych [
5
] i t d .C z u jn i k i z przetw ornikam i hallotronow ym i p o s z e r z y ły zakres zastosow ań metody m agnetycznej p o la s t a ł e g o o m o ż li
wość wyznaczania równomiernej k o r o z j i , s t a r ć i uszkodzeń
drutów. C z u j n i k i h a llo tr o n o w o -in d u k c y jn e sę stosowane w du
żych g ło w ica ch pomiarowych, np. G P -1 , G P -2 , z uwagi na ich
znaczne g a b a r y ty . •
W c e lu um ożliw ienia pomiaru małymi głowicam i w s z y s t
k ic h i s t o t n y c h uszkodzeń l i n opracowano nowy c z u j n i k , zwa
ny “hybrydowym" [ б ] , k tó re g o k o n s t r u k c ję , podstawy t e o r e tyczn e pracy oraz w ła s n o ś c i m e tr o lo g icz n e przedstaw iono w n in ie jsz y m a r t y k u l e .
BUDOWA I DZIAŁANIE CZUJNIKÓW MAGNETYCZNYCH W GŁOWICACH POMIAROWYCH
C z u j n i k i stosowane w p o l s k i e j a p aratu rze do badania l i n stalo w ych p o s ia d a ję k o n c e n tra to r y magnetyczne oraz p r z e tw o r n ik i stru m ie n ia magnetycznego na sy g n a ły e l e k t r y c z ne w p o s t a c i cewek in d u k c y jn y c h , w zględ nie h a llo tr o n ó w .
R y e .1 . Schemat budowy czujników magnetycznych w głow icach pomiarowych a . z przetw ornikam i indukcyjnym i ( 2 ) , b . z prze
twornikami hallotronow ym i ( 3 )
K o n cen tra to ry magnetyczne ( l ) w y d z ie la ją strum ień użytkowy z p o la magnetycznego rozproszonego wokół badanej l i n y . P r z e tw o r n ik i z a m ie n ia ją strum ień magnetyczny na s y g n a ły e le k tr y c z n e o k s z t a ł t a c h przedstaw ionych na rysun
ku 2 a - d la c z u jn ik a z przetw ornikiem indukcyjnym - i na rysunku 2b - d la c z u jn ik a z przetw ornikiem h a l l o tronowym.
52
C z u jn ik z przetwornikam i in du k cyjn ym i, przedstawiony na rysunku l a , c h a r a k te r y z u je s i ę dobrą r o z d z ie lc z o ś c ią d la zagęszczonych uszkodzeń l i n , co j e s t spowodowane róż
niczkowaniem stru m ie n ia użytecznego przez cewki c z u jn i k a .
e = ± z ( 1 )
Natom iast w c z u jn ik u przedstawionym na rysunku l b sy gn ał z h a llo tr o n u j e s t p ro p o rcjo n a ln y do stru m ie n ia u ż y te cz n e g o .
» к 0 (2 )
Wzór ( 2 ) w y ja ś n ia , że sy g n ały z c z u jn ik a z a w ie r a ję c e - go p rze tw o rn ik i b a l l o t ronowe nie są za leż n e od p rę d k o śc i badania i ukazuje r e a k c je c z u jn ik a na " d łu g i e " zmiany p rze
k r o ju badanej l i n y .
R y s . 2 . K s z t a ł t y impulsów z c zu jn ik ó w ; a) z przetwornikiem indukcyjnym , b) z przetw ornikiem hallotronow ym , d la uszko
dzeń ta k ie g o ty p u , j a k ; 1 - złamany d r u t , 2 - skokowa zmia
na p r z e k r o ju , 3 - długa zmiana p rze k ro ju
C z u jn ik i h a llo tro n o w o -in d u k cy jn e [l- 4] ( r y s . 3 ) sta n o wią układ dwóch czujników z przetwornikami indukcyjnymi
(przedstaw ionym i na r y s . l a ) , między którym i umieszczony j e s t c z u jn ik h allotron ow y o k o n s t r u k c ji t a k i e j ja k ukazano na r y s . l b .
Rys.3. Schemat budowy czujnika hall o t r o n o w o - i n d u k c y j n e g o
Na p r z e b ie g i am p litu d ę sygnałów z czu jn ikó w ma wpływ n ie t y l k o p o w ie rzc h n ia p r z e k r o ju p op rzeczn ego u szk o d zen ia Fy , c l e również s z c z e l i n a S między końcami u s z k o d z e n ia , mimośrodowość je g o p o ło ż e n ia i inne c z y n n i k i , j a k : p rę d k o ść ( d l a czu jn ik ó w z przetw ornikam i in d u k c y jn y m i), p r z e k r ó j badanej l i n y (c h o ć w n ie w ie lk im s t o p n i u ) , z a g ę s z c z e n ie uszkodzeń i t d .
R y s . 4 . Podstawowe param etry lo k a ln y c h uszkodzeń l i n m ajęce wpływ na k s z t a ł t i a m p litu d ę impulsów
P r a k t y c z n i e , we w s z y s tk ic h c z u jn ik a c h s y g n a ł pro p o r
c jo n a ln y j e s t do w a r t o ś c i uszkodzonego p r z e k r o ju , n a to m ia st
wpływ w a r to ś c i p o z o s ta ły c h parametrów uszkodzeń ( p i s ) nie j e s t lin i o w y .
W c e lu wyeliminowania wpływu d łu g o ś c i s z c z e l i n y S i mimośrodowości uszkodzeń na wynik badań m agnetycznych, przygotow uje s i ę krzywe k a li b r a c y jn e d la c z u jn ik ó w . Krzywe te p r z e d s ta w ia ję p r z e b ie g współczynników korek cy jn y ch Kg
W sp ó łczy n n ik i k o re k cy jn e Ks i pozw alają na wyzna
c z a n ie z z a p is u d e fe k to g r a fu W- pow ierzchni uszkodzonego p r z e k r o ju Fu<
(3 >
Wzór (З ) w p o łą c z e n iu z przebiegam i (p rzed staw io n e na rysunku 4 ) w y ja śn ia r o z r z u t w a r to ś c i am plitudy impulsu od złamanego drutu o p r z e k r o ju f , le ż ą c e g o na zewnątrz lin y ( p * 0 , 5 d ) , d la k tó re g o s z c z e l i n a S j e s t rzędu 5 0 -1 0 0 mm, w stosunku do am plitudy sygnału od złamanego drutu o tym samym p r z e k r o ju f y , a l e le ż ą c e g o wewnątrz l i n y ( p = 0 ,3 3 d ) i s z c z e l i n i e S rzędu 1 mm.
BUDOWA CZUONIKA HYBRYOOWEGO
C z u jn i k hybrydowy m ag n e ty czn e j g ło w ic y pomiarowej zbudowano u m ie s z c z a ję c p r z e tw o r n ik i in d u k c y jn e ( 3 ) na zwo- rach m agnetycznych (
2
) , między k tó ry m i zn a jd o w a ł s i ę h a l l o - tr o n ( 4 ) . Zwory m agnetyczne z a ś u m iejsco w io n o między dwud z ie ln y m i p i e r ś c i e n i a m i ferro m a gn ety czn ym i ( l ) s t a n o w ią c y mi z a s a d n ic z e e lem en ty k o n c e n t r a t o r a .
R y s . 6 . Schemat budowy c z u j n i k a hybrydowego m agn etyczn ej g ło w ic y p o m ia ro w e j, l ) k o n c e n t r a to r y m a g n e ty czn e , 2 ) zwory m a g n e ty czn e , 3 ) p r z e tw o r n ik i i n d u k c y jn e , 4 ) p r z e tw o r n ik
h a l l o t ronowy
K o n c e n tr a to r y m agnetyczne um ieszczo n e są w d o ln e j i g ó r n e j połówce c z u j n i k a o b e jm u ję c e g o l i n ę w c z a s i e badania.
D w u a zie ln o ść g ło w ic y i c z u j n i k a pozw ala na zamontowanie g ło w ic y w dowolnym m ie js c u badanej l i n y . P r z e tw o r n ik i i n d u kcyjn e c z u j n i k a p o łę c z o n e sę s z e r e g o w o , n a to m ia st h a l l o - tro n y n ie sę ze sobę s k o ja r z o n e w c z u j n i k u .
56
R y s , 7 . Schemat po łęczeń c z u jn ik a hybrydowego
PODSTAWY FIZYCZNE DEFEKTOSKOPII MAGNETYCZNEJ LIN STALOWYCH
Badana l i n a o p r z e k r o ju F^ magnesowana j e s t w zdłużnie w gło w icy pomiarowej do i n d u k c ji W m iejscu złamania drutu ( l ) stru m ień opływa u sz k o d z e n ie .
R y s ,8 . R o zp ro sze n ie stru m ie n ia magnetycznego w m iejsca ch uszkodzeń l i n y
W artość stru m ie n ia opływ ajęcego m ie jsc e uszkodzen ia o k r e ś la wzór ( 4 ) .
H ■ f u BL ('
Rozproszony strumień wraca do liny jako ośrodka o mniejszej reluktoncji niż otaczające linę powietrze.
Skokowa zmiana p r z e k r o ju 2 p r z e c h o d z i w d łu g ą zmianę
przekroju
badanej l i n y3
( z na F g ) , czemu to w a rzy szy zmiana i n d u k c j i w l i n i e , z BL1 na BL 2 « W s z y s tk ie u s z k o d z e n ia l i n , d a ją c e zmianę p r z e k r o ju nośnego można sp ro w a d zić do pow yższych przypadków .W c e l u u m o ż liw ie n ia o p is u m atem atycznego z ja w i s k z w ią zanych z ro zp ro szen iem s t r u m ie n ia w m ie js c a c h lo k a ln y c h uszk odzeń l i n y p r z y j ę t o za [ l ] i [в] biegunowy model f i zy czn y rozpatryw anych z a g a d n ie ń . Skokową zmianę p r z e k r o ju m o d e lu je b ieg u n m agnetyczny e m itu ją c y p o le ' środkowe o s t r u m ieniu 0 pg równym s tr u m ie n io w i 0 u2 wpływającemu do u szk o dzonego p r z e k r o ju f 2 , n a to m ia s t złamany d r u t m odelują dwa różnoim ienne b iegu n y m a g n e ty czn e , e m i t u ją c e p o le środkowe o s tr u m ie n iu 0 r2 równym str u m ie n io w i 0 y l przepływ ającem u p r z e z złamany d ru t o p r z e k r o ju f ^ . T a k ie z a ł o ż e n i e n ie j e s t s p r z e c z n e z z a s a d ą b e z ź r ó d ło w o ś c i p o la m ag n e ty czn e g o .
f Bds = O ( 5 )
g d z i e : S - p o w ie r z c h n ia za m k n ię ta o t a c z a j ą c a u s z k o d z e n ie .S
R y s . 9 . Biegunowy model f i z y c z n y rozpatryw anych uszkodzeń ty p u : 1 - złamany d r u t ; 2 - skokowa zmiana p r z e k r o ju
58
OPIS MATEMATYCZNY PRACY CZUJNIKA HYBRYDOWEGO
C z u jn ik hybrydowy umieszczony wewnątrz m agnetycznej głow icy pomiarowej z b ie r a w swych k o n cen tra to ra ch ( r y s . 6) strum ień in d u k c ji po la magnetycznego rozproszonego w p r z e s t r z e n i obejmowanej przez c z u j n i k .
W artość str u m ie n ia użytecznego płynącego
w zworzo kon
c en tra to ró w magnetycznych j e s t p ro p o rc jo n a ln a
co wartości
spadku n a p ię c ia magnetycznego U między p ie r ś c ie n ia m i
kon-
c e n t r a t o r a . Spadek n a p ię c ia magnetycznego U j e s t p r o p o r c jo -CJ nalnyd o i n d u k c ji w l i n i e BL i parametrów c z u jn i k a .%
^ » ч BL (6 )
g d z ie - s t a ł a c z u jn i k a .
Spadek n a p ię c ia magnetycznego zm ienia s i ę wraz ze zmianę i n d u k c ji w l i n i e . Z a k ła d a ją c s t a ł o ś ć p r z e n ik a ln o ś c i m agnetycznej w o to c z e n iu punktu pracy g ło w ic y , p r z y r o s t n a p ię c ia magnetycznego między p ie r ś c ie n ia m i k o n c e n tra to ra spowodowany zmianą p r z e k r o ju l i n y na F2 ( r y s , 7 ) , wiąże s i ę ze zmianą i n d u k c ji w tych odcinkach l i n y 2 BL1 na BL 2 ,
“ C l BLł “ BL2
Ponieważ zało żo n o s t a ł o ś ć stru m ie n ia magnetycznego w bada
nym odcinku l i n y , wzór ( 7 ) można p r z e k s z t a ł c i ć do p o s t a c i :
U - CMB
( 0 )
Ze względu na n ie w ie lk ą w artość f y w stosunku do F , nie p o p e łn ia ją c dużego błędu wyrażenie ( 8 ) można u p r o ś c ić do p o s t a c i ( 9 ) :
U. ° 1 BL1
~,u T u
V«artość sygn ału z c z u jn ik a hallo tro n o w ego z a le ż n a j e s t od p r z y r o stu n a p ię c ia magnetycznego ( 9 ) . Przy uw zględnieniu z a l e ż n o ś c i (2 ) można ją o k r e ś l i ć wzorem ( l O ) .
(9 )
U * - к LI (1 0)
Zależność (lO) wyjaśnia praktyczny proporcjonalność wartości sygnału z czujnika do powierzchni uszkodzenia.
Ze wzoru tego wynika, że wartość sygnału jost funkcję uszkodzenia liny reprezentowanego przez (powierzchnię przekroju poprzecznego uszkodzonych drutów dających długę zmianę jej przekroju); nie jest natomiast zależna od loka
lizacji uszkodzenia w przekroju liny. To spostrzeżenie, potwierdzone empirycznie przez autora, stwarza nowy jakość w zakresie badań magnetycznych lin magnesowanych polem stałym i możliwość stosowania stałej przetwarzania mierze
nia długich zmian przekroju liny.
U ■ - Kh f „ (1 1 )
g d z ie - s t a ł a p r z e tw a r z a n ia d la danego b a d a n ia .
P o d k r e ś l i ć n a l e ż y , że s t a ł a p r z e tw a r z a n ia KH, w o d ró ż
n ie n iu od skomplikowanych z a l e ż n o ś c i k a li b r a c y jn y c h ( r y s . 5) d la czu jn ikó w in d u k c y jn y c h , p r z y c z y n ia s i ę do znacznego u p r o s z c z e n ia badań i d a je jed n o zn aczn y i n t e r p r e t a c j ę ic h wyników.
Z z a l e ż n o ś c i ( l O ) wynika j e s z c z e je d e n , ważny d la badań m agn etyczn ych, w n io se k : że podczas badania l i n p o ł o wę g ło w ic y (a bywa to k o n ieczn e w c z a s i e badań ruchowych) p o ło ż e n ie u szk o d ze n ia w l i n i e n ie wywiera wpływu na w a rto ść sy g n a łu z c z u j n i k a . Powyższe s t w ie r d z e n ie zweryfikowano w u k ła d z ie pomiarowym przedstawionym na rysunku 1 0 .
W g ł o w i c y , w z g lę d n ie w j e j połówce ( r y s . l O b ) um iesz
czono model l i n y z rurkami u m ożliw iającym i z w ię k s z e n ie p r z e k r o ju ferro m a gn ety czn ego p rze z w ło ż e n ie dodatkowych drutów . D ruty dokładano do różnych rurek i mierzono w o lto mierzem VC p r z y r o s t n a p ię c i a z c z u jn i k a w sp ó łp ra c u ję c e g o z przystaw kę P H -3 .
W wyniku przeprowadzonych pomiarów s tw ie r d z o n o , że mimośrodowość p r a k ty c z n ie n ie ma wpływu na w a r to ść sy g n a łu z c z u j n i k a . Dowodzi to również popraw ności p o s z e r z e n ia w
60
pracy [ 7 ] przyjmowanego powszechnie dla
badań г - о na t y c z ny ch biegunowego modelu fizycznego o analizę indukcji
w l i n i e .
o) b)
R y s . 1 0 . Układ pomiarowy do w e r y f i k a c j i wpływu p o ło ż e n ia uszk o d zen ia na w arto ść sy gn ału z c z u jn ik a hybrydowego
a ) c a ł ę g ło w i c ę ; b) połowę gło w icy
Odmienne n iż w d o ty c h c za s stosowanych c z u jn ik a c h sę warunki pracy przetw orn ika indukcyjnego c z u jn ik a
hybrydo
w ego. P rzetw orn ik ten zgo dn ie ze wzorem
(l) reaguje tylko
na zmiany stru m ie n ia magnetycznego w zworze c z u jn i k a , o w ięc na lo k a ln e zmiany p rze k ro ju l i n y . W pracy [8j przed
staw iono model matematyczny przetw arza n ia dowolnie p o ło żo nych względem o s i l i n y uszkodzeh na p o le magnetyczne ro z
p r o s z e n ia .
D la uszk o dzen ia przedstaw ionego na rysunku 4b o dowol
n ie p r z y ję t y c h parametrach f u uzyskano z a l e ż n o ś c i na war
t o ś ć składow ej normalnej (.12.) i s t y c z n e j C13) in d u k c ji ma
gnetycznego p o la r o zp ro sze n ia » spowodowane tym uszkodzeniem.
BL . R - P c o s f
4 u (R2 - 2R c o s y + ç 2 + X2 ) 1 '®
(
1 2)
(1 3 ) Bt Fu (R2 - 2R cosjj* ♦ ç 2 + X2 ) 1 ' 5
W ie lk o ś c i w y stę p u ję ce we wzorach (1 2 ) i (1 3 ) d e f i n i u j e ry
sunek 1 0 .
R y s . 1 1 . In d u k c ja s tr u m ie n ia r o z p r o s z e n ia w dowolnym punk
c i e M oddalonym o r od bieguna przy dowolnym p o ło ż e n iu u szk o d zen ia w l i n i e
O la u ła tw ie n ia rozważań p r z y j ę t o , że punkt M le ż y na okręgu tworzonym p rze z c z u j n i k . To z a ł o ż e n i e um ożliw ia o b l i c z e n i e w a r t o ś c i s tr u m ie n ia magnetycznego wpływajęcego do p i e r ś c i e n i a k o n c e n tr a to r a m agnetycznego, po scałkow aniu wyrażeń (
12
) i ( 1 3 ) , po okręgu o promieniu R równym p ro mieniowi c z u j n i k a .W przypadku złam ania drutu ( r y s . 8 ) , k tó r e powoduje, zg o d n ie z p rzy jęty m modelem fiz y cz n y m , pow stan ie dwóch różnoim iennych biegunów p r z e s u n ię ty c h o 2 1° ro zk ła d w arto
ś c i rozproszónego p o la magnetycznego można o b l i c z y ć po
p r z e z p r z e k s z t a ł c e n i a izom etry czn e wykresów f u n k c ji (1 2 ) i (
13
) . W ten sp osób otrzymano n a s tę p u ją c e z a l e ż n o ś c i na ro zk ła d w a r t o ś c i sk ład o w ej normalnej złamanego d ru tu rBN2 » BNl(X + l ) - BN1(X - l ) (1 4 ) i d la skład ow ej s t y c z n e j :
BT2 « B T l(X + l ) - BT1(X - l ) (1 5 )
62
Strumień płynący przez zworę magnetyczny czujnika hybrydo
wego (2 na rys.6), można wyliczyć jako różnicę strumieni wpływających
dopierścieni koncentratora.
0 2H 3 (1 6 )
W przypadku złamanego drutu można to zobrazować ja k na ry
sunku 1 1 .
R y s . 1 2 . Sposób wyznaczania stru m ie n ia użytecznego w c z u j niku hybrydowym w yn ikającego ze składow ej normalnej induk
c j i rozproszonego po la magnetycznego w o d l e g ł o ś c i x . od
środka złamanego drutu 1
K o r z y s ta ją c z z a l e ż n o ś c i (1 4 ) i (1 6 ) oraz rysunku 1 2 , w artość s tru m ie n ia u ży teczn ego przy m ierzeniu uszkodzenia
typu “złamany d r u t “ o pisan o wzorem ( 1 7 ) .
02H(x)
* ku[B N l(x - c + 1) - BN l(x - c - l ) -- B N l(x + c + l ) + B N l(x + c - l ) ] (1 7 ) g d z ie :
0 2H( X) - strum ień u ży teczn y w zworze k o n c e n tra to ra magne
tycznego c z u jn ik a w o d l e g ł o ś c i x od środka u szk o d ze n ia , ku - s t a ł a c z u jn i k a .
Dla skokowej zmiany przekroju badanej liny (2 na ry
sunku S) wzór na wartość strumienia użytecznego jest pros :szy.
0 lH < x) = !<u [ B N l(x - c ) - B N l(x + c ) ] ( l 8 ) R ó ż n ic z k u ją c z g o d n ie ze wzorem ( l ) z a l e ż n o ś c i ( 1 7 ) i (1 8 ) nożna w y l ic z y ć p r z e b ie g impulsów z p r z e tw o r n ik a in d u k c y j
nego c z u jn i k a hybrydow ego.
Na s k u te k s u p e r p o z y c ji s t r u m ie n i m agnetycznych wyni
k a ją c y c h z z a l e ż n o ś c i ( l l ) i ( 1 7 ) lu b ( 1 8 ) p r z e tw o r n ik h a llo tr o n o w y d a je s y g n a ł o d ł u g i c h lo k a ln y c h zmianach p r z e k r o ju l i n y , o w a r t o ś c i n i e z a l e ż n e j od p r ę d k o ś c i bada
n ia (wzór 2 ) .
WŁASNOŚCI METROLOGICZNE CZUONIKA HYBRYDOWEGO
B adania l a b o r a t o r y j n e c z u jn i k a hybrydowego w ykazały s ł u s z n o ś ć rozważań te o r e ty c z n y c h o ra z pełn ą p r z y d a tn o ś ć c z u jn i k a do w yzn aczan ia w s z y s t k ic h uszkodzeń l i n y wpływa
ją c y c h na zmianę i c h p r z e k r o j u .
W c e l u w y zn aczen ia wpływu d ł u g o ś c i s z c z e l i n y i mimo- śr o d o w o ści p o ł o ż e n ia u szk odzeń na a m p litu d ę i k s z t a ł t im
pulsów z c z u jn i k a in d u k c y jn e g o p rze p u szczo n o p r z e z model l i n y z rurkami mosiężnym i u m ieszczon y w g ło w ic y ( j a k na rysunku 9 a ) d ru t ka lib ro w a n y z zamodelowanymi złam aniam i drutow ym i.
R y s » 1 3 . O scylogram y z badań zamodelcw3nych złamanych dru
tów o s z c z e l i n a c h 0 , 1 ; 0 , 5 ; 1 ; 2 ; 5 ; 1 0 ; 2 0 ; 5 0 ; 1 0 0 ; 150(mm)
Badania prowadzono w obu kierunkach, uzyskując syme
tryczne wyniki. Przepuszczanie drutu testowego w różnych mimośrodowościach względem osi liny pozwoliło wyznaczyć współczynniki korekcyjne, analogicznie jak dla czujnika w wykonaniu tradycyjnym. Porównanie przebiegu zależności
к i k Q d la obu czujników ( r y s , 5 i r y s . 14) wypada na ko - 8 , *
rzy śc c z u jn ik a hybrydowego, z uwagi na m niejszę za le ż n o ść je g o wskazań od d łu g o ś c i s z c z e l i n y . Przeprowadzono również badania l i n y ST 6 x 31 + Aq o śr e d n icy 0 a 14 mm z zn- modelowanymi uszkodzeniam i o ch a r a k te r z e lo k a ln y c h i d łu g ic h zmian p r z e k r o ju .
R y s . 1 4 . P r z e b ie g w a r to ś c i współczynników korekcyjnych kc i k j d la przetw ornika indukcyjnego i c z u jn ik a hybrydowego
R y s . 1 5 . Badanie l i n y ST
6
x31
+AQ z zamodelowanymi uszkodzen iam i a - sy g n a ły z p rze tw o rn ik a h a llo tr o n o w e g o , b - s y g n a ły z p rze tw o rn ik a in d u k c y jn e g o ,c - s y g n a ły z c z u jn i k a o tradycyjnym wykonaniu U szk o d zen ia :
1 . - z w ię k s z e n ie p r z e k r o ju l i n y o f u » 16,6%
2 . - złamane d r u ty f u ■ 13,1%
3 . - złamane d ru ty f u » 5,74%
4 . - złamane d ru ty f u a 3,28%
5 . - złamane d r u ty f « 1,64%
3ak wynika z r y s . l 5 b , z m n ie js z e n ie p r z e k r o ju badanej l i n y , n i e z a l e ż n i e od przyczyny je g o pow stan ia (złamany d r u t , skokowa zmiana je g o p r z e k r o ju ) d a je im puls o tym s a mym z w r o c ie . Powyższe z ja w is k o d a je m ożliw ość je d n o z n a c z nej i n t e r p r e t a c j i wyników w przypadku występow ania w l i n i e uszkodzeń różnego r o d z a ju . P rzetw o rn ik h a llo tr o n o w y poka
z u je je d n o z n a c z n ie ro d za j i w a rto ść u s z k o d z e n ia . J e s t on jed nak m niej r o z d z i e l c z y d la lo k a ln y c h uszkodzeń n iż c z u j n ik z przetw ornikam i in d u k cy jn y m i, w k tó r y c h z a c h o d z i r ó ż n iczkow an ie str u m ie n ia ( l ) .
C z u jn ik ie m hybrydowym badano również l i n ę nośnę ko
l e j k i lin o w e j na Małę Kopę w K a rp a czu . Lina S e a le (6x19+Aq
66
o średnicy 0 = 22
mn) pracowała przez11
lat. W czacie b a dańwykazała złamane druty, starcia
oraz jedno miejsceuszkodzone wskutek wyładowania atmosferycznego.
Rys.16. Wyniki badania liny Seale 6xl9;0 < * 22 mm czujnikiem hybrydowym, a - złamany drut zewnętrz
ny , b - uszkodzenia wewnętrzne liny, c - uszko
dzone zewnętrzne druty liny wskutek wyładowania atmosferycznego
WNIOSKI
1 . C z u jn ik hybrydowy magnetycznej głow icy pomiarowej pozwala m ierzyć w s z y s tk ie uszkodzenia l i n d a ję c e zmiany j e j p r z e k r o ju .
2.
Zmniejszenie przekroju badanej liny w czujniku hy
brydowym niezależnie od przyczyn jego powstania daje im
puls o tym samym zwrocie, co umożliwia jednoznacżnę inter
pretację wyników.
3. Przy badaniu długich zmian przekroju liny położe
nie uszkodzenia w tym przekroju nie wywiera praktycznie wpływu na amplitudę sygnału.
LITERATURA
[l] Kawecki Z., Stachurski 3., Defektoskopia magnetyczna lin stalowych, Wydawnictwo Slęsk 1969.
i_2]
