Накладной электромагнитный преобразователь

 

НАКЛАДНОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий П-образный магнитопровод, возбуждающую и измерительные обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля и расширения функциональных возможностей преобразователя , магнитопровод выполнен составным из 03-10 П-образных элементов , установленных один в другом и разделенных по перлметру немагнитными зазорами, возбуждающая обмотка охватывает все элементы, количество измерительных обмоток соответствует числу элементов магнитопровода и каждая обмотка охватывает один элемент , а общая ширина полюса состав- g ного магнитопровода больше максималь-j (Л ного значения контролируемых глубины упрочненного сдоя, дефекта иди магнитной неоднородности. ел со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС(ЪБЛин

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР !

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

)(21) 3294387/25-28 (22) 02.0681 (46) 07.04.83. Бюл. 9 13 (72) И.М. Валиев и И.Х. Хайруллин (71) Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе

:(53) 620.179.14(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 626408, кл. G 01 N 27/20, 1977.

2. Неразрушающий контроль твердости деталей накладными электромагнитным преобразователем. Информационный листок В 107, сер. 14, Запорож.

ЦНТИ,1975.

3. Авторское свидетельство СССР

9 622000, кл. G 01 N 27/90, 1977.

4. Авторское свидетельство СССР

9 706766, кл. G. 01 N 27/90, 1978 (прототип).

„„SU„„101053? A (54)(57) НАКЛАДНОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий П-образный магнитопровод, возбуждающую и измерительные обмотки, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля и расширения функциональных воэможностей преобра- . зователя, магнитопровод выполнен составным иэ о3-10 П-образных элементов, установленных один в другом и разделенных по периметру немагнитными зазорами, возбуждающая обмотка охватывает все элементы, количество измерительных обмоток соответствует числу элементов магнитопровода и каждая обмотка охватывает один элемент, а общая ширина полюса состав- ж

O ного магнитопровода больше максималь ного значения контролируемых глубины упрочненного слоя, дефекта или маг- нитной неоднородности.

1010537

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля глубины поверхностной закалки, упрочнения, обнаружения внутренних дефектов и других магнитных неоднородностей деталей из ферромагнитного материала.

Известен накладной электромагнитный преобразователь, содержащий два

П-образных магнитопровода, расположенные один в другом, разделенные двумя немагнитными прокладками и имеющие общие намагничивающие и размагничивающие обмотки. Ярмом для обоих магнитопроводов являются феррозондовые преобразователи, выполняю-15 щие роль индикаторов остаточного дроля (1 J.

Однако наличие общей катушки размагничивания приводит к тому, что момент размагничивания участков намагниченного изделия, фиксируемый индикаторами, наступает неодновременно. Это снижает точность отсчета

;глубины закаленного слоя.

Известен также накладной электромагнитный преобразователь, состоящий из П-образного магнитопровода, выполненного из трех параллельно расположенных частей, отделенных электропроводными прокладками, намагничивающей обмотки, намотанной на полюса всех трех частей магнитопровода, измерительной обмотки, намотанной только на среднюю часть магнитопровода.

Магнитный поток, создаваемый намагничивающей обмоткой, замыкается 35 через и следуемую деталь, а результат измерения фиксируется измерительными приборами 2 3.

Однако это устройство. позволяет контролировать только магнитоодно- 40 родные детали. Кроме того, имеет место большой разброс показаний изза неточной установки, влияния формы и размеров детали.

Известен накладной электромагнит- 45 ный преобразователь, содержащий магнитопровод с Ш-образным продольным сечением, возбуждающую катушку, охватывающую центральный стержень магнитопроэода, и симметрично расположенные относительно оси возбуждающей катушки дифференциально включенные измерительные катушки, размещенные в пазах полюсов С3 1.

Вследствие поверхностного эффекта данные устройства имеют небольшой диапазон контролируемой глубины.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является накладной электромагнитный преобра зователь, содержащий два взаимно 60 перпендикулярных П-образных магнитопровода разного сечения с возбуждающей и измерительной обмотками, возбуждающие обмотки расположены на стержнях магнитопроводов, а измерительные обмотки — на среднем участке

П-образных магнитопроводов.

Ширина полюсов меньшего магнитопровода равна минимальной глубине упрочненного слоя, ширина полюсов большего магнитопровода равна максимальной глубине упрочненного слоя, возбуждающие обмотки обоих магнитопроводов соединены последовательносогласно, измерительные - последовательно-встречно, а число витков обмоток выбрано с учетом сечений магнитопроводов, средней длины магнитных силовых линий и магнитных проницаемостей магнитопроводов и стали иэделия f4 ).

Недостаток известного преобразователя — низкая чувствительность к глубине поверхностного упрочнения, величина которой меньше ширины большего магнитопровода, а также невозможность послойного контроля качества изделия, что снижает точность контроля и,ограничивает функциональные возможности устройства.

Цель изобретения - повышение точности контроля и расширение функциональных возможностей преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в накладном электромагнитном преобразователе, содержащем Побразный магнитопровод, возбуждающую и измерительные обмотки, магнитопровод выполнен составным из 3-10 П-о6разных элементов, установленных один в другом и разделенных по периметру зазорами, измерительные обмотки расположены в зазорах и установлены на элементах, возбуждающая обмотка охватывает все элементы, количество измерительных обмоток соответствует числу элементов магнитопровода и каждая обмотка охватывает один элемент, а общая ширина полюсов составного магнитопровода больше максимального значения глубины упрочненного слоя, дефекта или магнитной неоднородности.

На чертеже показан накладной электромагнитный преобразователь (вариант с составным магнитопроводом из трех П-образных элементов).

Накладной электромагнитный преобразователь содержит П-образный магнитопровод, возбуждающую обмотку

1 и измерительные обмотки 2 - 4, магнитопровод выполнен из П-образных элементов 5 — 7, установленных один в другом и разделенных по периметру немагнитными зазорами 8, измерительные обмотки расположены в зазорах 8 и установлены на элементах 5 — 7, возбуждающая обмотка 1 охватывает все элементы 5 — 7. Количество измерительных обмоток 2 — 4 соответствует числу элементов 5 — 7 магнитопрово- . да, и каждая обмотка 2 — 4 охваты1010537

Составитель A. Федоров

Редактор И. Ковальчук Техред О.Неце . Корректор М. Демчик

Заказ 2479/33 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,.Ж-35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 в вает один элемент 5 — 7, а общая ,ширина полюсов составного магнитопровода больше максимального значения глубины упрочненного слоя, дефек- та или магнитной неоднородности конт.ролируемого изделия 9 ° 5

Преобразователь - работает следующиь1 образом.

Переменный ток, подаваемый от. источника (не показан), возбуждает 1О магнитный поток в магнитопроводе

{в его элементах 5 — 7) и контролируемом изделии 9. Поскольку магнитные силовые линии не пересекаются между собой, то и величина магнитного потока в каждом элементе 5 — 7, а следовательно, и ЭДС измерительных обмоток 2 - 4 будут зависеть от магнитных свойств определенных участков контролируемого изделия 9, например, глубины упрочненного слоя, дефекта или магнитной неоднородности.

Таким образом, по величине ЭДС в измерительных обмотках 2 — 4 можно .судить о глубине упрочненного слоя, наличии дефекта .и других нарушениях . сплошности изделия.

Накладной преобразователь прост по конструкции и технологичен. Основ" ным достоинством этого преобразователя является возможность определения.дефектов, воздушных раковин и других неоднородностей на глубине по сигналу, получаемому с измерителЬных обмоток, так как глубина проник-: новения поля определяется межполюсным расстоянием преобразователя: чем больше это расстояние, тем больше контролируемая глубина при одииаковой ширине полюсов стержней у всех магнитопроводов. Кроме того, чувствительность к .глубине упрочненного слоя неизменна и будет тем выше,чем меньше ширина полюса одного магнито" провода.

Преобразователь может использоваться (в зависимости от варианта исполнения) в магнитной дефектоскопии, структуроскопии и при контроле качества термической обработки иэделий в автоматизированном производст ве.