IT8322195A1 - INDUCED CURRENT MICROSCOPE - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

dell'invenzione industriale dal titolo : of the industrial invention entitled:

"MICROSCOPIO A CORRENTE INDOTTA" "INDUCED CURRENT MICROSCOPE"

RIASSUNTO SUMMARY

Una sonda a corrente indotta analizza una zona di un materiale che deve essere esaminato e i dati derivati da segnali di induttanza prodotti dalla son da vengono tracciati su un mezzo di registrazione in posizioni corrispondenti alle posizioni sul materiale analizzato, ma tracciati su scala ingrandita. An induced current probe analyzes an area of a material to be examined and the data derived from inductance signals produced by the probe are plotted on a recording medium at positions corresponding to the positions on the material being analyzed, but plotted on an enlarged scale.

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

L'invenzione riguarda rivelatori di incrinature a correnti indotte e, pi? particolarmente, quei rivelatori che forniscono dati riguardanti piccole incrinature. The invention relates to eddy current crack detectors and, more? particularly, those detectors which provide data regarding small cracks.

PREMESSE RELATIVE ALL'INVENZIONE PREMISES RELATING TO THE INVENTION

Si ? soliti analizzare la superficie di un materiale conduttore con una bobina di sonda, come una bobina di sonda a corrente indotta che porta una cor rente alternata per indurre perci? un campo elettromagnetico alternato nel materiale. Il misuramento del comportamento di questo campo durante le analisi pu? dare delle informazioni riguardanti l'uniformit? strutturale del materiale. Tuttavia, i dispositivi analizzatori comunemente usati localizzano semplicernente le disuniformit? del materiale. Tali dispositivi in generale non forni scono informazioni dettagliate riguardo alle disuniformit?. Tali informazioni dettagliate sono desiderabili in parecchie applicazioni perch? non tutte le di_ suniformit? sono dannose : certi tipi sono tollerabili. Inoltre, i dispositivi comunemente usati non identificano con precisione la posizione o l'orientazione di una disuniformit?, ma piuttosto tali dispositivi identificano una regione contenente la disuniformit?. Yup ? Do you usually analyze the surface of a conductive material with a probe coil, such as an induced current probe coil which carries an alternating current to induce therefore? an alternating electromagnetic field in the material. The measurement of the behavior of this field during the analyzes can? give information regarding the uniformity? structural material. However, commonly used analyzer devices simply locate non-uniformities. of the material. Such devices generally do not provide detailed information regarding non-uniformities. Such detailed information is desirable in several applications. not all di_ suniformit? they are harmful: certain types are tolerable. Furthermore, commonly used devices do not accurately identify the location or orientation of a non-uniformity, but rather such devices identify a region containing the non-uniformity.

SCOPI DELL'INVENZIONE AIMS OF THE INVENTION

Uno scopo della presente invenzione ? di realizzare un perfezionato rivelatore di incrinature a correnti indotte. A purpose of the present invention? to provide an improved eddy current crack detector.

Un ulteriore scopo della presente invenzione ? di realizzare un perfezionato rivelatore di incrinature a correnti indotte che fornisce delle informazioni dimensionali non distruttive riguardanti incrinature di piccole dimensioni rispetto alle dimensioni della sonda a correnti indotte usata. A further object of the present invention? to provide an improved eddy current crack detector which provides non-destructive dimensional information regarding cracks of small size relative to the size of the eddy current probe used.

Un ulteriore scopo della presente invenzione ? di realizzare un perfezionato rivelatore a correnti indotte che fornisca informazioni riguardanti la orientazione di piccole incrinature allungate. A further object of the present invention? to provide an improved eddy current detector which provides information regarding the orientation of small elongated cracks.

Un ulteriore scopo della presente invenzione ? di realizzare un perfezio nato rivelatore di incrinature a correnti indotte che fornisca delle informazioni dettagliate riguardanti delle caratteristiche superficiali che sono appe na l/50esimo del diametro della sonda a correnti indotte usata. A further object of the present invention? to provide an improved eddy current crack detector which provides detailed information regarding surface characteristics which are only 1/50 of the diameter of the eddy current probe used.

Un ulteriore scopo della presente invenzione ? di realizzare un perfezionato rivelatore di incrinature a correnti indotte che fornisca delle informazioni dettagliate riguardanti delle incrinature di lunghezza all'incirca di 0,254 mm (0,01"), della profondit? di 0,127 min (0,05") e della larghezza di 0,254 micron (10 milionesimi di pollice). A further object of the present invention? to provide an improved eddy current crack detector that provides detailed information regarding cracks approximately 0.254 mm (0.01 ") long, 0.127 min (0.05") deep and 0.254 "wide microns (10 millionths of an inch).

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La FIGURA 1 ? una vista ingrandita di una sonda a correnti indotte che analizza un'incrinatura in un materiale. FIGURE 1? an enlarged view of an eddy current probe analyzing a crack in a material.

La FIGURA 2 ? un'illustrazione schematica di parte dell'invenzione. La FIGURA 3 ? un'illustrazione schematica di una realizzazione dell1in venzione. FIGURE 2? a schematic illustration of part of the invention. FIGURE 3? a schematic illustration of an embodiment of the invention.

La FIGURA 4 ? un tracciato dell'ampiezza di un segnale di induttanza in funzione della posizione della sonda. FIGURE 4? a plot of the amplitude of an inductance signal as a function of the position of the probe.

DESCRIZIONE SOMMARIA DELL'INVENZIONE SUMMARY DESCRIPTION OF THE INVENTION

In una forma della presente invenzione, i dintorni generali della su perficie di un oggetto di materiale conduttore sono identificati come contenenti un'irregolarit?. I dintorni generalivengono .analizzati mediante una son da che genera un campo magnetico variabile nel tempo, vengono generati dei segnali indicanti l'induttanza mutua tra la sonda e l'oggetto in corrispondenza dei punti analizzati e delle informazioni indicanti i segnali di induttanza mu tua vengono tracciate in scala ingrandita su un mezzo di registrazione. In one form of the present invention, the general surroundings of the surface of a conductive material object are identified as containing an irregularity. The general surroundings are analyzed by means of a son from which generates a magnetic field that varies over time, signals are generated indicating the mutual inductance between the probe and the object at the points analyzed and information indicating the magnetic inductance signals are generated. plotted in enlarged scale on a recording medium.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Come mostrato in forma ingrandita in Figura 1, un'antenna, come una son da 3 per corrente indotta, viene usata per analizzare in modo non distruttivo una regione 4 di un oggetto 6 formato da materiale conduttore e contenente una disuniformit?, come un'incrinatura 9. Bench? l'oggetto 6 venga mostrato schema ticamente come un blocco,in effettipu?essere una pala 6A di turbomotore a gas, mostrata nelle Figure 2 e 3, o un altro componente di motore, come il disco me tallico (non mostrato) che sostiene tali pale nell 'uso nel motore. La pre senza e la vicinanza generale dell'incrinatura 9 viene accertata in anticipo mediante procedimenti consueti che possono contenere una forma di analisi a corrente indotta. L'analisi mediante la sonda 3 viene eseguita muovendo un pun to, come il punto 12 posizionato sulla superficie analizzatrice 15 della sonda 3 lungo un percorso indicato da una linea tratteggiata 16. Si deve notare che la superficie analizzatrice 15 della sonda 3 ? grande rispetto all'incrinatura 9. L'area della superficie analizzatrice 15 viene chiamata area di sezione ed ? stata usata una sonda 3 avente area di sezione pi? di 9.000 volte superiore all'area dell'incrinatura 9. Non c'? limite superiore alle dimensioni delle in crinature 9 che devono essere analizzate, bench? si crede che incrinature nella gamma da 0,254 mm (0,010") a 1,27 mm (0,05") di lunghezza vengono meglio analizzate con una sonda 3 avente una superficie analizzatrice di un diametro pari a circa 1,78 mm (0,07"). La presente area dell'incrinatura 9 riguarda la area in un piano sostanzialmente parallelo alla superficie 15 o superficie del l'oggetto 6 che viene deformata dalla presenza dell'incrinatura. La superficie non ? limitata al concetto geometrico infinitamente sottile di superficie, ma la superficie ha uno spessore finito che viene determinato dalla profondit? di penetrazione del campo elettromagnetico generato dalla sonda 3. Perci?, delle disuniformit? posizionate sotto la superficie ma entro il campo d.ettromegneti?-co vengono localizzate sulla superficie. Per esempio, l'area, come definita so pra, di una disuniformit? sottosuperficiale sferica sarebbe l'area di un cerchio. As shown in enlarged form in Figure 1, an antenna, such as an induced current son 3, is used to non-destructively analyze a region 4 of an object 6 formed from conductive material and containing a non-uniformity, such as a crack 9. Bench? object 6 is schematically shown as a block, in fact it may be a gas turbine engine blade 6A, shown in Figures 2 and 3, or another engine component, such as the metal disc (not shown) which supports such blades for use in the engine. The presence and general proximity of the crack 9 is ascertained in advance by customary methods which may contain a form of eddy current analysis. The analysis by the probe 3 is performed by moving a point, such as the point 12 positioned on the analyzing surface 15 of the probe 3 along a path indicated by a dashed line 16. It should be noted that the analyzing surface 15 of the probe 3? large compared to the crack 9. The area of the analyzing surface 15 is called the section area and d? was used a probe 3 having a larger section area? 9,000 times greater than the area of the crack 9. Not c '? upper limit to the dimensions of the crinations 9 that must be analyzed, although? it is believed that cracks in the range of 0.254 mm (0.010 ") to 1.27 mm (0.05") in length are best analyzed with a probe 3 having a measuring surface of a diameter of approximately 1.78 mm (0.05 ") in length. 07 "). The present area of the crack 9 relates to the area in a plane substantially parallel to the surface 15 or surface of the object 6 that is deformed by the presence of the crack. The surface is not limited to the infinitely thin geometric concept of surface , but the surface has a finite thickness which is determined by the depth of penetration of the electromagnetic field generated by the probe 3. Therefore, non-uniformities located below the surface but within the electromagnetic field are located on the surface. For example, the area, as defined above, of a spherical subsurface non-uniformity would be the area of a circle.

L'induttanza mutua tra la sonda 3 (pure chiamata induttanza della sonda 3) ed il materiale conduttore 6, vengono determinati da fattori come (l) l'orientazione della scnda 3 rispetto all'oggetto 6, (2) la distanza fra la sonda 3 e l'oggetto 6 e (3) la composizione e la configurazione dell'oggetto 6. Se tutti i fattori che determinano l'induttanza mut\a vengono tenuti sostanzialmente costanti durante l?analisi eccetto quelli di (3), allora cambiamenti di induttanza mutua indicano dei cambiamenti nei fattori di (3). The mutual inductance between the probe 3 (also called the inductance of the probe 3) and the conductive material 6, are determined by factors such as (1) the orientation of the probe 3 with respect to the object 6, (2) the distance between the probe 3 and object 6 and (3) the composition and configuration of object 6. If all the factors determining the mut \ a inductance are kept substantially constant during the analysis except those of (3), then changes in mutual inductance indicate changes in the factors of (3).

Il trattamento di simboli su un mezzo di registrazione, come un foglio di carta, indicativo delle induttanze mutue su posizioni corrispondenti alle posizioni effettive di quelle induttanze nelle regioni analizzate, pu? produrre delle informazioni riguardanti il materiale analizzato. Nel caso dell*incri natura 9 di Figura 1, il trattamento verrebbe fatto su scala ingrandita perch? l'incrinatura 9 pu? essere invisibile ad occhio nudo, nel qual caso un traccia mento in dimensioni da 1 a 1 sarebbe similmente invisibile; Si dovrebbe notare che questo tracciamento di induttanze mutue non d? informazioni che possono es sere interpretate in modo ovvio per produrre delle informazioni dimensionali riguardanti le incrinature analizzate. Di conseguenza, le informazioni o dati ottenuti vengono qui chiamati "dati criptici". The treatment of symbols on a recording medium, such as a sheet of paper, indicative of the mutual inductances on positions corresponding to the actual positions of those inductances in the regions being analyzed, can? produce information regarding the analyzed material. In the case of incryption 9 of Figure 1, the treatment would be done on an enlarged scale. the crack 9 pu? be invisible to the naked eye, in which case a trace in size 1 to 1 would be similarly invisible; It should be noted that this tracing of mutual inductances does not give? information that can be interpreted in an obvious way to produce dimensional information regarding the cracks analyzed. Consequently, the information or data obtained here is referred to as "cryptic data".

In una forma della presente invenzione, dei simboli rappresentanti i da ti criptici vengono tracciati su un mezzo di registrazione nel seguente modo. In Figura 2, un conduttore 18 porta delle informazioni riguardanti l'induttanza mutua dalla sonda 3 al circuito elaboratore 21. Il circuito elaboratore 21 viene collegato mediante un conduttore 24 (che ? interrompibile mediante un in terruttore 24B) ad un amplificatore 26. Il circuito elaboratore 21 genera un segnale di induttanza 24A indicante il cambio di induttanza della sonda 3. Il segnale di induttanza 24A varia da zero a dieci volt. Questo segnale 24A viene modificato da ur. amplificatore 26 avente un opportuno guadagno di tensione di sei per fornire una corrente su un conduttore 28 che corrisponde all'induttanza della sonda 3. La corrente viene inviata mediante un conduttore 28 ad ur.a penna ed elettrodo 30 e ad una tensione tra circa 0 e 60 volt. La corrente, che ? dell'ordine di 0,8 milliampere, scorre attraverso la penna ad elettrodo 30 verso il suo punto di contatto 33 con un registratore a certa 35 e attraver so il registratore a carta 35 ai conduttori (indicati come collegamento elettrico?,a terra 38) che completano un circuito di corrente cor. l?amplificatore 26. La penna ad elettrodo 30 produce del calore,approssimativamente proporzionale alla corrente che passa attraverso il medesimo e perci? approssimativamente secondo ilgrado di induttanza mutua della sonda 3 a corrente indotta. Il calore prodotto prcdu ce una traccia di bruciatura nel registratore a carta 35, dove maggior calore produce una traccia pi? scura. Perci?, una piccola variazione di induttanza nella sonda 3 a corrente indotta produce una lieve traccia nel registratore a carta 35 ed una grande variazione di induttanza nella sonda 3 a corrente indotta produce una pesante traccia di bruciatura nel registratore a carta 35. La Figura 3 illustra una vista schematica e prospettica di un apparato 36 per muovere la sonda 3 a corrente indotta rispetto alla pala 6A. La sonda 3 a corrente indetta viene fissata ad un estremo di un braccio leva 40, il cui altro estremo ? fissato alla penna ad elettrodo 30. Il braccio a leva 40 viene soste nuto da un fulcro o perno 43. Degli azionatori meccanici (non mostrati) muovono il braccio a leva 40 in modo che la sonda 3 si muova uniformemente sulla su perfide della pala 6A nella direzione mostrata dalle frecce 46 e 48. Allo stes; so tempo, la penna,ad elettrodo 30 si muove nelle direzioni mostrate rispettivamente dalle frecce 50 e 52. Poich? la porzione di braccio a leva 40A ? pi? lunga della porzione di braccio a leva 40B, il movimento relativo della penna, ad elettrodo 30, rispetto a quello della sonda 3 a corrente indotta, ? maggior re. Perci?, le macchie di bruciatura nel registratore a carta 35 formano un tracciato ingrandito dei cambiamenti di induttanza della sonda 3. Seguendo un tracciato, la pala 6A viene mossa nella direzione della freccia 55 di modo che viene analizzata una regione nuova. Ancora, il registratore a carta 35 viene mosso nella direzione della freccia 56 ed in un grado maggiore rispetto al moviment?:della pala 6A per mantenere l'ingrandimento della tracciatura. Il ciclo di analisi e di bruciatura seguito dal movimento della pala 6A e del registratore a carta 35 viene ripetuto fino a che una desiderata regione della pala 6A sia stata analizzata secondo lo schema desiderato. In one form of the present invention, symbols representing cryptic data are plotted on a recording medium in the following manner. In Figure 2, a conductor 18 carries information concerning the mutual inductance from the probe 3 to the processing circuit 21. The processing circuit 21 is connected by means of a conductor 24 (which can be interrupted by means of a switch 24B) to an amplifier 26. The circuit processor 21 generates an inductance signal 24A indicating the inductance change of the probe 3. The inductance signal 24A varies from zero to ten volts. This 24A signal is modified by ur. amplifier 26 having a suitable voltage gain of six to provide a current on a conductor 28 which corresponds to the inductance of the probe 3. The current is sent via a conductor 28 to ur. to the pen and electrode 30 and at a voltage between about 0 and 60 volts. The current, what? of the order of 0.8 milliamps, flows through the electrode pen 30 to its point of contact 33 with a certain recorder 35 and through the paper recorder 35 to the conductors (indicated as electrical connection?, ground 38) which complete a current circuit cor. the amplifier 26. The electrode pen 30 produces heat, approximately proportional to the current passing through it and therefore? approximately according to the degree of mutual inductance of the induced current probe 3. The heat produced produces a trace of burn in the chart recorder 35, where more heat produces a more trace. dark. Therefore, a small change in inductance in the induced current probe 3 produces a slight trace in the chart recorder 35 and a large change in inductance in the induced current probe 3 produces a heavy trace of burn in the chart recorder 35. Figure 3 illustrates a schematic and perspective view of an apparatus 36 for moving the induced current probe 3 with respect to the blade 6A. The induced current probe 3 is fixed to one end of a lever arm 40, the other end of which? fixed to the electrode pen 30. The lever arm 40 is supported by a fulcrum or pin 43. Mechanical actuators (not shown) move the lever arm 40 so that the probe 3 moves uniformly on the surface of the blade 6A in the direction shown by arrows 46 and 48. At the same; In time, the electrode pen 30 moves in the directions shown by the arrows 50 and 52, respectively. the lever arm portion 40A? pi? length of the lever arm portion 40B, the relative movement of the electrode pen 30 with respect to that of the induced current probe 3,? greater king. Thus, the burn spots in the chart recorder 35 form an enlarged pattern of the inductance changes of probe 3. Following a pattern, the blade 6A is moved in the direction of arrow 55 so that a new region is analyzed. Again, the chart recorder 35 is moved in the direction of the arrow 56 and in a greater degree than the movement of the blade 6A to maintain the magnification of the tracing. The analysis and burning cycle followed by the movement of the blade 6A and the chart recorder 35 is repeated until a desired region of the blade 6A has been analyzed according to the desired pattern.

La Figura 3 mostra la sonda 3 e la matita bruciatrice 30 come seguenti dei percorsi arcuati. In una realizzazione dell'invenzione, viene usato un mec canismo di tipo pantografo per sostituire il braccio a leva 40 in modo che i percorsi seguiti dalla sonda 3 e dalla matita bruciante 30 sono delle linee di ritte, parallele del tipo di analisi di quadro, come quelle indicate dalla linea tratteggiata in Figura 1. Il percorso di analisi non deve essere necessariamente di tipo di quadro; si pu? usare un'analisi a spirale. Sono disponibili parecchi apparati per duplicare ed ingrandire il movimento di analisi della sonda 3 nella matita bruciante 30. Per esempio, si pu? usare un analizzatore indicato come quello della serie US 450 fabbricato dalla Automation Industries, Danbury, Connecticut. Figure 3 shows the probe 3 and the burner pencil 30 as following arcuate paths. In one embodiment of the invention, a pantograph-type mechanism is used to replace the lever arm 40 so that the paths followed by the probe 3 and the burning pencil 30 are straight, parallel lines of the frame analysis type, such as those indicated by the dotted line in Figure 1. The analysis path does not necessarily have to be of the switchboard type; can you? use a spiral analysis. Several apparatuses are available to duplicate and enlarge the analysis movement of the probe 3 in the burning pencil 30. For example, you can? use an analyzer designated as the US 450 series manufactured by Automation Industries, Danbury, Connecticut.

Il segnale di induttanza 24A prodotto dal circuito elaboratore 24 sar? in generale un segnale analogico continuo di ampiezza variabile, come quello mostrato in Figura 4, nel quale l'ampiezza del segnale di induttanza viene tracciato come funzione della posizione della sonda 3, quando la sonda 3 si mu? ve attraverso una superficie sotto esame. Si ? trovato che l'attivazione della matita bruciante 30 con una corrente rappresentante una versione amplificata di questo segnale sopra descritto produce una variazione continua del colore della traccia di bruciatura sulla carta da registrazione 35. Cio?, il colore varia da grigio chiaro a quasi nero. Per alcuni scopi, questo provoca delle difficolt? nel paragone visivo del grado di bruciatura della carta da registra zione 35 in due posti differenti. Cio?, pu? essere difficile distinguere tra due gradazioni simili di grigio che sono molto vicine nello spazio sulla carta da registrazione 35. Tale distinzione viene cercata nel tentativo di determina re se una gradazione corrisponde ad una pi? grande variazione di induttanza dell'altra gradazione. Perci?, in una realizzazione viene utilizzato un circuii to di conversione da analogico a digitale (A/D) per alleviare questo inconveniente. The inductance signal 24A produced by the computer circuit 24 will be? in general a continuous analog signal of variable amplitude, such as that shown in Figure 4, in which the amplitude of the inductance signal is plotted as a function of the position of the probe 3, when the probe 3 is mu? ve through a surface under examination. Yup ? It has been found that activation of the burning pencil 30 with a current representing an amplified version of this signal described above produces a continuous change in the color of the burn trace on the recording paper 35. That is, the color varies from light gray to almost black. For some purposes, this causes difficulties. in the visual comparison of the degree of burning of the recording paper 35 in two different places. That is, can? it can be difficult to distinguish between two similar shades of gray which are very close in space on the recording paper 35. This distinction is sought in an attempt to determine whether a shade corresponds to a pi? large variation of inductance of the other gradation. Therefore, an analog to digital (A / D) conversion circuit is utilized in one embodiment to alleviate this drawback.

Cio?, come mostrato in Figura 3, il circuito A/D 60 pu? essere inserito sul conduttore 24 aprendo 1'interruttore 24B e chiudendo gli interruttori 62 e 63. Il circuito A/D 60 riceve come ingresso il segnale di induttanza 24A prove niente dal circuito elaboratore 21. Il circuito A/D 60 ha parecchie soglie pre stabilite di segnale e paragona il segnale di induttanza con le medesime. Il circuito A/D 60 produce come uscita un segnale digitalizzato 63A che rappresen ta la soglia pi? alta attraversata dal segnale di induttanza 24A. Per esempio, se il circuito A/D 60 ha delle soglie di 1, 2, 3 e 4 volt, tutti i segnali di ingresso uguali o maggiori di 1 volt ma minori di 2 volt porteranno ad un segnale digitalizzato di 1 volt. Dei segnali di induttanza uguali o maggiori di 2 volt ma minori di 3 volt porteranno ad un segnale digitalizzato di 2 volt e cos? via. Il segnale digitalizzato viene quindi inviato all'amplificatore 26 e quindi alla penna ad elettrodo 30. That is, as shown in Figure 3, the A / D 60 circuit can be inserted on conductor 24 by opening the switch 24B and closing the switches 62 and 63. The circuit A / D 60 receives as an input the inductance signal 24A tested by the computer circuit 21. The circuit A / D 60 has several pre-established thresholds signal and compare the inductance signal with them. The A / D circuit 60 produces as its output a digitized signal 63A which represents the threshold pi? high crossed by the inductance signal 24A. For example, if the A / D circuit 60 has thresholds of 1, 2, 3 and 4 volts, all input signals equal to or greater than 1 volt but less than 2 volts will result in a digitized signal of 1 volt. Inductance signals equal to or greater than 2 volts but less than 3 volts will lead to a digitized signal of 2 volts and so on? Street. The digitized signal is then sent to the amplifier 26 and then to the electrode pen 30.

E' stata ottenuta una realizzazione nella quale una sonda a corrente in dotta del diametro approssimato di 1,78 mm (0,070") avente diametro di bobina di circa 1,27 mm (0,05") venne usata per analizzare quattro disuniformit? in og getti metallici. La sonda usata era una sonda assoluta a bobina singola Nortec da 2MHz ottenutadalla Nortec Corporation, Kennewick, Washington. Il segnale della sonda venne elaborato da uno strumento per correnti indotte Nortec NDT16 e venne usato un registratore su carta Gould Strip per muovere la carta da registrazione. La carta usata era una carta elettrosensibile Timefax NDK che com prende un supporto di nastro di carta sostenente tre strati di materiale: uno strato pi? interno a bassa resistivit? caricato di carbone, uno strato successivo caricato di carbone di maggiore resistivit? ed uno strato superficiale pi? esterno di ossido di zinco. Questa realizzazione produsse quattro tracciati distinguibili di dati criptici a seguito di quattro differenti disuniformit? analizzate. La prima disuniformit? era formata da una tacca rettangolare che era lunga circa 0,25 mm (0,010") profonda 0,25 mm (0,010") e larga 0,075 mm (0,003"). La seconda irregolarit? era formata da un buco cilindrico che aveva un diametro di circa 0,25 mm (0,010") e profondit? di 0,25 mm (0,010"). La ter za irregolarit? era formata da un'incrinatura sottosuperficiale lunga circa 1,05 mm (0,04") profonda 1,05 mm (0,04") e larga 0,00025 mm (10 x 10 poli). La quarta irregolarit? era formata da una sfera sottosuperficiale di ossido di ferro del diametro di circa 0,25 mm (0,010"). Inoltre, si poterono attribuire delle orientazioni ai tracciati della prima e della terza disuniformit? che corrispondevano alle effettive orientazioni delle disuniformit?. Si dovrebbe notare che la sezione della sonda ? di circa 2,48 mm<2 >(0,0038" quadrati). L'area della terza irregolarit? ? di circa 0,00026 mm<2 >(4 x 10 pollici quadrati). An embodiment has been obtained in which an approximate diameter 1.78 mm (0.070 ") diameter current probe having a coil diameter of approximately 1.27 mm (0.05") was used to analyze four non-uniformities. in metal castings. The probe used was a Nortec 2MHz absolute single coil probe obtained from Nortec Corporation, Kennewick, Washington. The probe signal was processed by a Nortec NDT16 eddy current instrument and a Gould Strip paper recorder was used to move the recording paper. The paper used was a Timefax NDK electrosensitive paper which comprises a backing of paper tape supporting three layers of material: a higher layer. internal low resistivity loaded with carbon, a subsequent layer loaded with carbon of greater resistivity? and a surface layer pi? zinc oxide exterior. This realization produced four distinguishable patterns of cryptic data as a result of four different non-uniformities. analyzed. The first non-uniformity? was formed by a rectangular notch that was about 0.25 mm (0.010 ") long, 0.25 mm (0.010") deep and 0.075 mm (0.003 ") wide. The second irregularity was formed by a cylindrical hole that had a diameter of about 0.25 mm (0.010 ") and depth? 0.25 mm (0.010 "). The third irregularity was formed by a subsurface crack approximately 1.05 mm (0.04") long, 1.05 mm (0.04 ") deep and 0.00025 wide. mm (10 x 10 poles). The fourth irregularity was formed by a subsurface sphere of iron oxide approximately 0.25 mm (0.010 ") in diameter. Furthermore, were it possible to attribute orientations to the paths of the first and third non-uniformity? which corresponded to the actual orientations of non-uniformities. It should be noted that the section of the probe? approximately 2.48 mm <2> (0.0038 "square). The area of the third irregularity is approximately 0.00026 mm <2> (4 x 10 square inches).

Perci?, entro la precisione di una cifra significativa, il rapporto dell'area di sezione della sonda rispetto all-'area della terza irregolarit? ? maggiore di 9.000. Therefore, within the accuracy of a significant figure, the ratio of the cross-sectional area of the probe to the area of the third irregularity is ? greater than 9,000.

E' stata descritta un'invenzione nella quale una sonda a correnti indot te di diametro relativamente grande rispetto ad una dimensione delle incrinatu re pu? essere usata per analizzare in modo non distruttivo l'incrinatura in un percorso di tipo quadro televisivo per produrre dei segnali di induttanza. Nel^ la realizzazione descritta, i segnali prodotti durante l'analisi vengono tracciati su una registrazione ingrandita come dati criptici. I dati vengono cos? chiamati perch? producono solo indirettamente informazioni riguardanti le dimensioni dell'incrinatura. Tuttavia, il tracciato produce una registrazione a? vente un disegno che si crede determinato unicamente dalla forma e dalle dimen sioni della particolare incrinatura. Perci?, l?esame di incrinature sconosciute e la produzione di tracciati ingranditi come risposta, seguite da un esame dell?.incrinature mediante microscopia ottica, microscopia elettronica o altri metodi per determinare la forma e le dimensioni esatte delle incrinature consentiranno che informazioni definite di forme e dimensioni vengano associate con il disegno criptico come tracciato. Perci?, si pu? generare una biblioteca di riferimento di disegni criptici corrispondenti ad incrinature di dimensioni e forme note. Quindi un disegno criptico pu? essere generato analizzando u? na incrinatura sconosciuta e questo disegno pu? essere paragonato con i disegni della biblioteca per dedurre le dimensioni e la forma dell'incrinatura sconosciuta. An invention has been disclosed in which an eddy current probe of relatively large diameter relative to a crack size can be used. be used to non-destructively analyze the crack in a television frame type path to produce inductance signals. In the embodiment described, the signals produced during analysis are plotted on an enlarged record as cryptic data. Is the data so? called why? they only indirectly produce information regarding the size of the crack. However, the plot produces a registration at? he has a design that is believed to be determined solely by the shape and size of the particular crack. Therefore, the examination of unknown cracks and the production of enlarged patterns as a response, followed by an examination of the crack by light microscopy, electron microscopy, or other methods to determine the exact shape and size of the cracks will allow defined information of shapes and sizes are associated with the cryptic drawing as a path. So, you can? generating a reference library of cryptic designs corresponding to cracks of known sizes and shapes. So a cryptic drawing can? be generated by analyzing u? na crack unknown and this design can? be compared with the library drawings to infer the size and shape of the unknown crack.

Considerazioni generali General consideration

Si ? affermato che la sonda 3 debba passare uniformemente sopra l'ogget fco 6?. Lo.scopo di questa uniformit? ? di far passare la penna ad elettrodo 30 ad una velocit? corrispondentemente uniforme perch? il grado di bruciatura del la penna ad elettrodo 30 viene influenzato dalla velocit? di spostamento. Se vengono usati altri metodi di tracciatura, pu? non essere necessario un passaggio uniforme. Si ??? fare una tracciatura su un visualizzatore di tipo tele visivo ingrandito. Yup ? stated that probe 3 should pass smoothly over object 6 ?. The purpose of this uniformity? ? to pass the electrode pen 30 at a speed? correspondingly uniform why? the degree of burn of the electrode pen 30 is influenced by the speed? of displacement. If other tracing methods are used, it can? a smooth passage is not necessary. Yup ??? make a trace on an enlarged visual telephoto viewer.

L'analisi mediante una sonda 3 ? stata descritta rispetto ad un materia le condutore. Il termine materiale conduttore viene usato per comprendere tutti i materiali che conducono in modo sufficiente la corrente elettrica per essere riconducibili ad un'analisi di correnti indotte, comprendendo, ovviamente, la maggior parte dei metalli. Inoltre, il segnale prodotto dal circuito elaboratore 21 ? stato chiamato segnale di induttanza mutua 24A. Il termine scagnale di induttanza mutua si intende come termine generico indicante i segnali prodotti mediante tecniche di analisi elettromagnetica, come analisi per correnti indotte. I seguenti riferimenti forniscono delle informazioni riguardanti l'analisi per correnti indotte e si considerano qui incorporati per riferimento : Analysis using a probe 3? has been described with respect to a conducting subject. The term conductive material is used to include all materials that conduct electric current sufficiently to be traceable to an analysis of induced currents, including, of course, most metals. Furthermore, the signal produced by the processor circuit 21? is called the mutual inductance signal 24A. The term mutual inductance scagnal is intended as a generic term indicating the signals produced by electromagnetic analysis techniques, such as induced current analysis. The following references provide information regarding eddy current analysis and are considered incorporated herein by reference:

(1) M.V.K. Chari, "Soluzione ad elementi finiti del problema delle correnti indotte in strutture magnetiche" IEEE Trans. Voi. PAS 93, N? 1, 1973. li (2) R. Palanisamy e W. Lord, "Analisi per elementi finiti di fenomeni di correnti indotte" Materials Evaluation, Ottobre 1980. (1) M.V.K. Chari, "Finite Element Solution of the Eddy Current Problem in Magnetic Structures" IEEE Trans. Vol. PAS 93, N? 1, 1973. li (2) R. Palanisamy and W. Lord, "Finite element analysis of induced current phenomena" Materials Evaluation, October 1980.

(3) T.G. Kincaid, "Una teoria di valutazione non distruttiva a correnti indotte per incrinature in materiali non magnetici" Proceedings of th? ARPA/AFML Review of Progress in Quantitative NDE. Boulder, Colorado 1981. (4) B. A. Auld, F. Muenneman e D. K. Winslow, "Risposta di sonda a correnti (3) T.G. Kincaid, "A Nondestructive Eddy Current Evaluation Theory for Cracks in Non-Magnetic Materials" Proceedings of th? ARPA / AFML Review of Progress in Quantitative NDE. Boulder, Colorado 1981. (4) B. A. Auld, F. Muenneman and D. K. Winslow, "Probe response to currents

Claims (11)

R I V E N D I C A Z I O N IR I V E N D I C A Z I O N I 1. Metodo per ottenere dei dati criptici riguardanti una disuniformit? strutturale in un oggetto di materiale conduttore, comprendente le fasi di : 1. Method for obtaining cryptic data concerning a non-uniformity? structural in an object of conductive material, comprising the steps of: (a) localizzare i dintorni generali dell'irregolarit?, (a) locate the general surroundings of the irregularity, (b) analizzare i dintorni generali con un campo magnetico variabile nel tempo generato da una sonda avente induttanza mutua con il mate riale, (b) analyzing the general surroundings with a time varying magnetic field generated by a probe having mutual inductance with the material, (c) generare dei segnali indicanti il grado di induttanza mutua tra la sonda ed il materiale conduttore, (c) generate signals indicating the degree of mutual inductance between the probe and the conductive material, (d) tracciare delle informazioni derivate dai segnali in posizioni coririspondenti ad almeno alcune delle posizioni analizzate ed in scala ingrandita. (d) plotting information derived from the signals in positions corresponding to at least some of the positions analyzed and on an enlarged scale. 2. Metodo secondo rivendicazione 1, nel quale la sonda ha un'area di se zione relativamente maggiore dell'area dell'irregolarit? analizzata. 2. A method according to claim 1, wherein the probe has a relatively larger cross-sectional area than the area of the irregularity. analyzed. 3. Metodo secondo rivendicazione 1, nel quale l'area di sezione della sonda ? almeno 4.000 volte l'area dell'irregolarit? analizzata. Method according to claim 1, in which the cross-sectional area of the probe? at least 4,000 times the area of the irregularity? analyzed. 4. Metodo secondo rivendicazione 1, nel quale l'oggetto ? un componente di un turbomotore a gas. 4. Method according to claim 1, in which the object? a component of a gas turbine engine. 5. Metodo secondo rivendicazione 1, nel quale l'area della disuniformit? ? meno di 0,00026 mm<2 >(4 x 10 pollici quadrati). 5. Method according to claim 1, in which the area of non-uniformity? ? less than 0.00026 mm <2> (4 x 10 square inches). 6. Apparato per ottenere dei dati criptici riguardanti una disuniformit? strutturale in un oggetto di materiale conduttore, comprendente: 6. Apparatus for obtaining cryptic data concerning a non-uniformity? structural in an object of conductive material, comprising: (a) un sistema di sonda per generare un campo magnetico variabile nel tempo entro il materiale, (a) a probe system for generating a time-varying magnetic field within the material, (b) un sistema elaboratore collegato al sistema di sonda per rivelare delle informazioni riguardanti l'induttanza mutua fra il sistema di sonda ed il materiale e per generare dei segnali indicativi della medesima, (b) a processing system connected to the probe system to reveal information regarding the mutual inductance between the probe system and the material and to generate signals indicative of the same, (c) un sistema tracciatore collegato al sistema rivelatore per traccia re in forma-ingrandita su un sistema registratore le informazioni rivelate riguardanti l'induttanza mutua. (c) a tracer system connected to the detector system for plotting in enlarged form on a recording system the revealed information regarding the mutual inductance. 7. Apparato secondo rivendicazione 6, comprendente inoltre mezzi per fa re passare il sistema di sonda in percorsi sostanzialmente paralleli attraverso la superficie dell'oggetto. 7. Apparatus according to claim 6, further comprising means for passing the probe system in substantially parallel paths across the surface of the object. 8. Tracciato di simboli di dati criptici generato dalle fasi di: 8. Tracing of cryptic data symbols generated by the phases of: (a) analizzare un oggetto di materiale conduttore con un campo magnetico variabile nel tempo generato da una sonda; (a) analyzing a conductive material object with a time-varying magnetic field generated by a probe; (b) tracciare dei simboli indicativi dell'induttanza della sonda su una registratore in posizioni corrispondenti ad almeno alcune delle posizioni analizzate e ad una scala relativamente ingrandita. (b) plotting symbols indicative of the inductance of the probe on a recorder in positions corresponding to at least some of the positions analyzed and on a relatively enlarged scale. 9. Apparato secondo rivendicazione 8, nel quale la sonda segue dei percorsi paralleli nell'analizzare l'oggetto. 9. Apparatus according to claim 8, in which the probe follows parallel paths in analyzing the object. 10. Apparato secondo rivendicazioni 7 o 8, nel quale l'oggetto ? un com ponente di un turbomotore a gas. 10. Apparatus according to claims 7 or 8, in which the object? a component of a gas turbine engine. 11. Apparato secondo rivendicazioni 7 o 8, nel quale l'area della disun?formit? ? minore di 0,00026 mm<2 >(4 x 10 pollici quadrati). 11. Apparatus according to claims 7 or 8, in which the area of inadequacy? ? less than 0.00026 mm <2> (4 x 10 square inches).