ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ

Электрический контроль основан на регистрации параметров электрического поля, взаимодействующей с контролируемым объектом или возникающего в контролируемом объекте в результате внешнего воздействия. По характеру взаимодействия физических полей с контролируемым объектом методы электрического контроля разделяются на электрические, трибоэлектрические и термоэлектрические.

Электрический метод контроля основан на использовании электрических полей. Напряженность применяемых полей изменяется в зависимости от метода контроля в очень широких пределах. Электропотенциальный метод основан на регистрации падения потенциала. При приложении к металлическому телу, например к цилиндрическому образцу (рис.) электрического напряжения, в нем образуется электрическое поле. Геометрическое место точек с одинаковым потенциалом составляв эквипотенциальные линии.

Рис. Схема электрического контроля

1 — трещина; 2 — линии тока;3 — эквипотенциальные линии

Разность потенциалов на достаточном расстоянии от токовых электродов зависит от трех факторов; электропроводности, геометрических размеров токонесущего изделия и трещин (особенно тех, которые находятся на поверхности). Причины изменения электрического потенциала, например зондовым методом, заключаются в следующем. С помощью токовых электродов, установленных вдоль измеряемой длины, достигается равномерное прохождение тока, затем с помощью электродов напряжения измеряют падение напряжения на этом участке поверхности. При равномерном прохождении тока это падение напряжения может быть определено по закону Ома:

где /о - длина линии тока между двумя электродами напряжения; А — площадь поперечного сечения, занятая линиями тока; I — сила тока; σ — удельная электрическая проводность.

При контроле влажности и сплошности неэлектропроводящих покрытий на электропроводной подложке в некоторых случаях при контроле термической обработки металла используют метод электрического сопротивления. Он заключается в изменении удельного электрического сопротивления участка среды (материала) или сопротивления между электродом и основой покрытия.

Электроемкостный метод контроля основан на регистрации емкости участка контролируемого объекта, взаимодействующего с электрическим полем.

Рассмотрим измерительный преобразователь, состоящий из двух плоских металлических электродов площадью S, расположенных в вакууме на расстоянии Н друг от друга. Если к электродам приложить разность потенциалов U, то каждый электрод зарядится и примет заряд q₀. При емкость С₀ выражается через геометрические размеры преобразователя:

где — диэлектрическая проницаемость, ε₀= 8,854 х 10^-12 Ф/м. Величина заряда на электродах q₀ = ε₀SU /Н. При заполнении преобразователя диэлектрическим материалом на каждый электрод от источника питания перейдет дополнительный заряд q_m иследовательно, емкость увеличится. Степень увеличения емкости зависит от вида и свойств материала и характеризуется величиной относительной диэлектрической проницаемости

По способу получения первичной информации методы электрического контроля подразделяются на электростатические порошковые, электропараметрические, электроискровые.

Электростатический порошковый метод основан на регистрации электростатических полей рассеяния с использованием в качестве индикатора наэлектризованного порошка.

Электропараметрический метод основан на регистрации электрического поля по вольт-фарадным, вольт-амперным и другим характеристикам контролируемом объекта.

Электроискровый метод основан на регистрации возникновения электрического пробоя и изменении его параметров в окружающей среде или на участке контролируемого объекта.