Cтраница 2
Анализ формул ( 57) и ( 58), а также семейства кривых ( см. рис. 8) показывает, что при измерении толщины слоя целесообразно выполнять условие 30 0 5 или ( что тоже самое) диаметр катушек датчика должен превышать глубину проникновения вихревых токов более чем в четыре раза. Второе условие накладывается на соотношение между толщиной слоя и глубиной проникновения. [16]
Вихревые токи из-за малого сопротивления металла могут быть очень большими и вызывать его значительное нагревание. Глубина проникновения вихревых токов ( магнитного поля) зависит от скорости ( частоты) изменения магнитного поля, так как они создают собственное магнитное поле, которое направлено навстречу внешнему магнитному полю, вызвавшему их появление. [17]
При индукционном нагреве необходимо учитывать, что температура на поверхности, обращенной к индуктору, всегда несколько выше, чем на внутренней. Кроме того, при нагревании изделий большой толщины, глубина проникновения вихревых токов в сталь относительно мала по сравнению с толщиной нагреваемого тела. Нагрев происходит за счет теплопроводности, поэтому с целью обеспечения более плавного и равномерного нагрева периодически необходимо включать и выключать трансформаторы, питающие индуктор. В процессе индукционного нагрева нужно контролировать температуру подогрева или отпуска. При применении мощных индукторов для нагрева изделий относительно небольшой толщины последние могут быть доведены до расплавления, а при нагреве изделий большой толщины возникают значительные температурные градиенты, которые в свою очередь вызывают появление больших напряжений между поверхностными и внутренними слоями металла. [18]
![]() |
Изменение показаний трехчастотио-го резонансного структу-роскопа по мере стравливания поверхности цементированного образца. - 3 кгц. О - 50 кгц. X - 500 кгц. [19] |
Важно подчеркнуть возможность послойного анализа за счет изменения рабочей частоты струк-туроскопа и подмагничивания материала. Вихревые токи убывают по экспоненциальному закону. Если глубина проникновения вихревых токов и глубина диффузии углерода отличаются на порядок, то вносимые потери и индуктивность на цементированной стали будут примерно такими же, как и при испытании стали с повышенным содержанием углерода. [20]
Сгенки экрана от высокочастотных магнитных полей можно делать очень тонкими, так как вихревые токи протекают в тонком поверхностном слое металла. Во внутренние слои металла поле проникать не может, ибо оно экранируется вихревыми токами в более близких к поверхности слоях металла. Явление это родственно явлению поверхностного эффекта, и глубина проникновения вихревых токов в металл определяется по формуле для определения глубины погружения в метялл гока высокой частоты при учете поверхностного эффекта. [21]
Это расстояние называется длиной волны в металле. На этом расстоянии амплитуда уменьшается в 536 раз от ее значения на поверхности. На рис. 1 - 3 приведена номограмма, позволяющая определить глубину проникновения вихревых токов для пяти материалов. [22]