Устройство для неразрушающего контроля протяженных электропроводящих изделий

 

О П И C А Н И Е ц1оо2о4о

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистичесиик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.11. 81 (2 ) 3352631/25-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет

{51)М. Кл.

G 01 И 27/90

Геаударствекый комитет

Опубликовано 07.03 83 ° Бюллетень Юв 9 {53) УДК 620 179, .1(088.8) йв аелам изобретений и етерытий

Дата опубликования описания р9 р3 83

В.И. Ануфриков, С.С. Сидорова, Л.И. Трахт нбеф.:-;-,-,".и П.Н. Шкатов

° -- Т

Научно-производственное объединение "Энеф-ия"

j (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (511) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

ПРОТЯЖЕННЫХ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля электропроводных протяженных объектов.

Известно устройство для неразрушающего контроля протяженных электропроводящих изделий, содержащее генератор, средство для передачи энергии генератора в контролируемое изделие, ферромагнитную скобу с окном, достаточным для размещения участка изделия, вторую ферромагнитную скобу, выполненную с возможностью вращения вокруг общей оси последних, по- 15 следовательно соединенные измерительный преобразователь, установленный между ферромагнитными скобами, блок обработки сигнала и блок представления информации (1 1. го

Однако устройство недостаточно надежно> что связано с малым градиентом перераспределения плотности тока в области вьсоких частот.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для неразрушающего контроля протяженных электропроводящих изделий, содержащее источник переменного тока, средство передачи энергии источника в контролируемое изделие для возбуждения в нем продольных токов, соединенные последовательно блок измерительных преобразователей, блок обработки сигнала и блок представления информации, и средство для концентрации тока в изделии (2).

Однако это устройство Йе обладает необходимой надежностью контроля, что связано с недостаточным перераспределением плотности тока с помощью средства для концентрации тока в изделии, выполненного в виде ферромагнитной скобы.

Цель изобретения - повышение надежности, контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для неразрушающего

3 1002 контроля протяженных электропроводящих изделий, содержащем источник переменного тока, средство передачи энергии источника в контролируемое изделие для возбуждения в нем продольных токов, соединенные последовательно блок измерительных преобразователей, блок обработки сигнала и блок представления информации, и средство для концентрации плотности тока в из- 1в делии, последнее выполнено в виде цилиндра с полостью, по профилю контролируемого изделия, цилиндр составлен из чередующихся немагнитных электропроводящих и диэлектрических ферро- магнитных сегментов, а измерительные преобразователи размещены на внутренней поверхности цилиндра под электропроводящими сегментами.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из источника 1 переменного тока, средства 2 передачи энергии источника в контролируемое изделие 3, средства для концентрации плотности тока в изделии, состоящего из полого цилиндра 4 с полостью, по профилю контролируемого изделия составленного из чередующихся немагнитных электропроводяцих сегментов 5 и диэлектрических ферромагнитных сегментов 6, последовательно соединенных блока 7 измерительных преобразователей, блока 8 обработки сигналов и блока 9 представления информации. Из- 3$ мерительные преобразователи размещены на внутренней поверхности цилиндра 4 под немагнитными электропроводящими сегментами 5. Средство 2 передачи энергии источника в контролиру- 46 емое изделие может передавать энергию гальванически, с помощью системы скользящих контактов, либо индукционно, путем трансформации энергии в электрически замкнутый контур, вклю- 4 чающий контролируемое изделие, либо через емкостную связь.

Устройство работает следующим образом.

Источник 1 переменного тока через средство 2 передачи энергии источника в контролируемое изделие возбуждает в подлежащем контролю протяженном иэделии 3 продольные переменные токи, которые образуют вокруг изделия 3 циркулярное магнитное поле. Магнитное поле, взаимодействуя с контролируемым изделием 3 перераспределяет плот1

949 ность тока, так как различные слои изделия сцеплены с магнитным потоком не одинаково. При этом плотность тока концентрируется вдоль параметра изделия 3 как на контролируемых, так и на неконтролируемых в данный момент

его участках. Это поиводит к увеличе-. нию шумов и снижению уровня полезного сигнала.

Плотность тока можно перераспределить нужным образом, если изменить конфигурацию магнитного поля так, что переменный магнитный поток мак" симально сцеплен с контролируемыми участками, а потокосцепление с контролируемыми участками минимально, Тогда индуцируемый ток, противоположный, согласно закона Ленца, по направлению току, создающему магнит- ный поток, перераспределит плотность тока, увеличивая его в контролируемой зоне и уменьшая в неконтролируемой.

Для распределения переменного магнитного потока необходимо соответствующим образом изменить магнитное сопротивление над поверхностью изделия 3. Для этого контролируемое изделие 3 вводят в полость цилиндра 4.

Магнитный поток стремится замкнуться проходя по участкам с малым магнитным сопротивлением, а именно по диэлектрическим ферромагнитным сегментам 6. Это дает эффективное перераспределение магнитного потока в области нижних частот изменения магнитного потока, недостаточное однако в области верхних частот.

Этот недостаток исключается дей ствием электропроводяцих сегментов 5, размещенных между диэлектрическими ферромагнитными сегментами 6. В области верхних частот сегменты 5 представляют большее магнитное сопротивление для переменного магнитного потока, что позволяет поддерживать необходимое перераспределение магнитного потока при изменении частоты последнего в широких пределах.

Средство для концентрации плотности тока в контролируемом изделии выполняется так, что над контролируемыми участками последнего размещают электропроводящие сегменты 5, а над неконтролируемыми — диэлектричес. кие ферромагнитные сегменты 6. Параметры магнитного поля, связанные с параметрами контролируемых участков изделия, измеряются блоком 7 измерительных преобразователей, размещенных

S 10029 над внутренней поверхностью цилиндра 4 под его электропроводящими сегментами 5, В процессе контроля изделие 3 перемещается поступательно и вращается вокруг оси цилиндра 4, что позволяет последовательно контролировать все поверхность изделия. Возможно также размещение нескольких ци; линдров 4 с заданным углсвым смещением их друг относительно друга, что,tO позволяет исключить необходимость вращения изделия. Сигналы с блока 7 измерительных преобразователей поступают на вход блока 8 обработки сигнала, а затем на блок 9 представления информации, по состоянию которого определяют параметры контролируемого изделия.

Устройство для неразрушающего контроля обеспечивает необходимый градиент плотности тока, концентрируемый на контролируемых участках изделия в широкой области рабочих частот и позволяет увеличить отношение сигнал/шум, а, следовательно, повышает надежность контроля.

Формула изобретения

Устройство для неразрушающего контроля протяженных электропроводя49 d щих изделий содержащее источник переменного тока, средство передачи энергии источника в контролируемое изделие для возбуждения в нем продольных токов, соединенные последовательно блок измерительных преобразователей, блок обработки сигнала и блок представления информации, и средство для концентрации плотности тока в изделии, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности контроля, средство для концентрации плотности тока в изделии выполнено в виде цилиндра с полостью, по профило контролируемого изделия, цилиндр составлен из чередующихся немагнитных электропроводящих и диэлектрических ферромагнитных сегментов, а измерительные преобразователи размещены на внутренней поверхности цилиндра под электропроводящими сегментами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

tC 938122, кл. G 01 и 27/90, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР и 903757, кл. G 01.М 27/90, 1960 (прототип).

1002949

Составитель А, Федоров

Ревактоц Н, Бобкова Техреду А. Бабинец Корректор Е Рошко

Заказ 1539/26 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 0) Москва Ж-Я Раушская наб, g, 4Д

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,