Индукционный преобразователь для регистрации скачков баркгаузена

 

ИНДУКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛБ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СКАЧКОВ БАРКГАУЗЕН.А, содержащий приставной электромагнит, измерительную обмотку, расположенную на ферромагнитном сердечнике , установленном в э,чектрог1роводяп1ем экране, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешаюндей способности к дефектам малых размеров, ферромагнитньп сердечник выполнен в виде цилиндра переменного сечения, измерительная обмотка аС положена на участке сердечника с меньшим сечением, торцовая часть которого размещена в центре экрана,а экран имеет разрез в плоскости центрального сечения но оси его симметрии. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(511 б О1 М 27/83

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3551242/25-28 (22) 09.02.83 (46) 23.04.84. Бюл. № 15 (72) В. К. Барсуков, А. А. Штин, Б. A. Ситников и С. В. Леньков (71) Ижевский механический институт (53) 620.179.14 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 616578, кл. G Ol N 27/90, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 462149, кл. G Ol N 33/02, 1975 (прототип). (54) (57) ИНДУКЦИОННЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СКАЧ„„SU„„1087870 A

КОВ БАРКГАУЗЕНА, содержаший приставной электромагнит, измерительнуK) обмотк, расположенную на ферромагнитном сердечнике, установленном н электропроводHllL(м экране, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности к дефектам малых размеров, ферромагнитный сердечник выполнен в виде цилиндра переменного сечения, измерительная обмотка расположена на участке сердечника с меньшим сечением, торцовая часть которого размешена в центре экрана,а экран имеет разрез в плоскости центрального сечения по оси его симметрии.

1087870

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий по параметрам скачков Баркгаузена, например, для локальной дефектоскопии поверхностных слоев изделий.

Известен индукционный преобразователь для регистрации скачков Баркгаузена, содержащий приставной электромагнит с экранированными полюсами и измерительную 10 обмотку, расположенную на ферромагнитном сердечнике. Протекаюший по перемагничивающей обмотке ток создает в сердечнике переменный магнитный поток, замыкающийся через участок контролируемого изделия. Для уменьшения потокосцепления измерительной обмотки со скачками Баркгаузена, возникаюшими в полюсах магнитопровода, полюса имеют проводящий экран.

Возникающие в перемагничиваемом участке изделия скачки Баркгаузена регистрируются измерительной обмоткой (1).

Однако разрешающая способность к дефектам малых размеров при контроле таким преобразователем недостаточна вследствие того, что измерительная обмотка охватывает экранированные перемагничиваю- щие полюса, и регистрируются скачки Баркгаузена, возникающие в изделии в непосредственной близости к виткам измерительной обмотки. Кроме того, расположенный в измерительной обмотке проводяший экран значительно уменьшает регистрируемую

ЭДС от скачка Баркгаузена.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является индукционный преобразователь для регистрации скачков

Баркгаузена, содержащий приставной электромагнит постоянного сечения и измерительную обмотку, расположенную на ферромагнитном сердечнике, установленном в электропроводящем экране. Протекающий в перемагничивающей обмотке ток создает переменный магнитный поток полюса. При 40 этом перемагничивается участок изделия, расположенный непосредственно под полюсом. Возникающие скачки Баркгаузена регистрируются измерительной обмоткой. Проводящий экран, расположенный на полюсе, уменьшает потокосцепление измеритель- 45 ной обмотки со скачками Баркгаузена, возникающими в сердечнике магнитопровода (2j.

Недостатком известного преобразователя является низкая разрешающая способность к дефектам малых размеров, поскольку измерительная обмотка имеет потокосцепление со скачками намагниченности, возникающими в контролируемом слое как непосредственно под витками обмотки, так с внутренней и внешней стороны измеритель- у ной обмотки. Пятно контроля таким преобразователем получается больше диаметра измерительной обмотки.

Цель изобретения — повышение разрешающей способности к дефектам малых размеров.

Поставленная цель достигается тем, что в индукционном преобразователе для регистрации скачков Баркгаузена, содержащем приставной электромагнит, измерительную обмотку, расположенную на ферромагнитном сердечнике, установленном в электропроводящем экране, ферромагнитный сердечник выполнен в виде цилиндра переменного сечения, измерительная обмотка расположена на участке сердечника с меньшим сечением, торцовая часть которого размещена в центре экрана, а экран имеет разрез в плоскости центрального сечения по оси его симметрии.

На фиг. 1 представлена конструкция предложенного преобразователя; на фиг. 2— вид А на фиг. 1.

Преобразователь содержит приставной электромагнит, состоящий из намагничивающей обмотки 1 и магнитопровода 2, электропроводящий экран 3, ферромагнитный сердечник 4, измерительную обмотку 5 и контролируемое изделие 6.

Сердечник 4 выполнен в виде цилиндра переменного сечения. Измерительная обмотка 5 расположена на участке сердечника

4 с меньшим сечением и помещена в проводящий экран 3. Торцовая часть сердечника 4 с меньшим сечением обращена к контролируемому изделию 6, Поверхность экрана 3, обращенная к контролируемому изделию 6, имеет отверстие, через которое ферромагнитный сердечник 4 контактирует с контролируемым изделием 6. Экран 3 имеет разрез в плоскости центрального сечения до оси симметрии экрана.

Устройство работает следуюшим образом.

При протекании перемагничивающего тока по обмотке 1 магнитный поток магнитопровода 2 замыкается через контролируемый участок ферромагнитного изделия 6. 3а счет нормальной к контролируемой поверхности составляющей магнитного потока рассеяния от скачка Баркгаузена в измерительной обмотке 5, расположенной на ферромагнитном сердечнике 4, наводится ЭДС. При малом сечении ферромагнитного сердечника 4, обращенного к контролируемому изделию 6, достигается локализация контролируемого пятна. Участок ферромагнитного сердечника 4 большего сечения обеспечивает малое магнитное сопротивление для МДС от скачка Баркгаузена и эффективное рассеяние магнитного потока через боковые стенки цилиндра, при этом потокосцепление с витками измерительной обмотки 5 увеличивается, поскольку магнитные силовые линии от скачка Баркгаузена охватывают измерительную обмотку 5.

Разрешающая способность преобразователя также увеличивается за счет введения

1087870

15 фиг 2

Составитель В. Филинов

Редактор И. Николайчук Техред И. Верес Корректор В. Синицкая

Заказ 2648/39 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 экрана 3. Для замыкающегося через ферромагнитный сердечник 4 магнитного потока от скачка Баркгаузена линии вихревых токов в поверхности экрана 3, обращенной к контролируемому изделию, разорваны за счет разреза экрана 3 до оси симметрии.

При этом составляющая магнитного потока, замыкающаяся через сердечник 4, не уменьшается. Локальные магнитные потоки, замыкающиеся не через сердечник 4, создают в экране 3 вихревые токи, магнитный по- 1р ток которых направлен встречно возбуждаемому потоку и компенсируют его. Разрешающая способность преобразователя определяется площадью сечения контактируемого с поверхностью изделия 6 сердечника 4.

Преобразователь помимо увеличенной разрешающей способности имеет повышенную помехозащищенность, обусловленную наличием экрана и устранением помехи, проникающей через емкостную связь между измерительной обмоткой и контролируемым изделием.