Проходной дифференциальный электромагнитный преобразователь

 

ПРОХОДНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий полесоздающие и измерительные катушки индуктивности, размещенные соосно и симметрично одна относительно другой, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью по вышения чувствительности, он снабжен двумя идентичными компенсирующими катушками, размещенными.по обе стороны от измерительньрс, каждая компенсирующая катушка выполнена в виде двух или нескольких секций , одна из которых размещена в плоскости, соответствующей измерительной катушке индуктивности , а компенсирующие катушки соединены между собой последовательно-встречно в виде замкнутого кон (Л тура. 00 о ч ч ф

ÄÄSUÄÄ1180779 A

СОЮЗ СаЗЕТСНИХ сОцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК (1)4 G 01 N 27/90

У

)>e

Р. л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /" .1/

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA

7 7 Х О У юг. 1 (21) 3724232/25-28 (22) 09 . 04 ° 84 (46) 23.09.85. Бюл. 9 35 (72) А;Б. Кичигин и В.С. Никульшин (53) 620. 179. 14 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 637659, кл. С 01 N 27/90, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 756187, кл. G 01 В 7/06, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 847177, кл. G 01 N 27/90, 1981.

Герасимов В.Г. Электромагнитный контроль однослойных и многослойных иэделий. N.: Энергия, 1972, с. 150. (54) (57) ПРОХОДНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий полесоздающие и измерительные катушки индуктивности, -размещенные соосно и симметрично одна относительно другой, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен двумя идентичными компенсирующими катушками, размещенными .по обе стороны от измерительных, каждая компенсирующая катушка выполнена в виде двух или нескольких секций, одна из которых размещена в плоскости, соответствующей измерительной катушке индуктивности, а компенсирующие катушки соединены между собой последовательно-встречно в виде замкнутого контура.

1180779

40

50 изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано при дефектоскопии качества материалов стержней вихретоковым методом во всех отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение чувствительности преобразователя.

На фиг. 1 изображен предлагаемый проходной, дифференциальный электромагнитный преобразователь; на фиг. 2 — график экспериментальной зависимости выходного напряжения от расстояния до края стержня известного преобразователя; на фиг. 3 — то же, предлагаемого преобразователя, Преобразователь содержит поле-: создающие катушки 1 и 2 индуктивности, выполненные в виде колец

Гельмгольца, измерительные катушки 3 и 4, соединенные последовательно-встречно, компенсирующие катушки 5 и 6, состоящие из секций 7, 8 и 9, 10 соответственно. Идентичные катушки 5 и 6 соединены последовательно-встречно в виде замкнутого контура и размещены соосно с измерительными катушками 3 и 4 и симметрично относительно их, при этом секции 8 и 9 компенсирующих катушек размещены в плоскостях измерительных катушек 3 и 4 соответственно. В качестве изделия служит стержень 11 с искусственным дефек-. том 12, расположенным на расстоянии L = 5 мм от края.

Зависимость сигнала преобразова теля от расстояния до края беэдефектного стержня показана на кривой 13 (фиг. 2), а на кривой 14 (фиг. 3) — амплитуда импульсов от края дефектного стержня.

Преобразователь работает следующим образом. . Контролируемое изделие (стержень) 11 перемещается через зону контроля преобразователя, полесоздающие катушка 1 и 2, которого возбуждают в стержнях вихревые токи.

Электромагнитное поле вихревых токов наводит в измерительных катушках 3 и 4 вносимые напряжения. При отсутствии изделия в преобразователе,.а также при установке в нем изделия с однородной структурой, 5

10 !

30 однородность магнитного поля в зоне контроля преобразователя не нарушается, при этом выходное напряжение с катушек 3 и 4 равно нулю, поскольку вносимые напряжения катушек 3 и 4 равны по амплитуде и д фазе. В компенсирующих катушках 5 и 6 ток не протекает, поскольку напряжения, наводимые на них, равны по амплитуде и противоположны по фазе.

При прохождении через зону контроля изделия с дефектом на выходе катушек 3 и 4 появляется импульс напряжения. В катушках 5 и 6 в это время ток практически не протекает, поскольку сигнал от дефекта во много раз меньше величины вносимого напряжения на одной катушке.

При приближении к зоне контроля края стержня однородность магнитного поля вдоль оси преобразователя нарушается, при этом в катушках 5 и 6 наводятся напряжения различной величины и по ним начинает протекать ток, создающий электромагнитное поле, стремящееся уменьшить неоднородность электромагнитного поля в зоне измерительных катушек 3 и 4, в результате чего снижается чувствительность преобразователя к краю стержня, в то же время сохраняется чувствительность к мелким дефектам.

Подбором параметров компенсирующих катушек и места их расположе ния можно уменьшить величину неконтролируемой зоны на краю стержня до величины 0,3-0,5 эквивалент ного диаметра преобразователя.Минимальная величина контролируемой эоны на краю стержня достигается при размещении одной секции компенсирующей катушки в плоскости соответствующей измерительной катушки. Это обусловлено тем, что в катушках, расположенных в одной плоскости, максимумы чувствительности к краю стержня совпадают, при этом обеспечивается оптимальное снижение чувствительности к краю стержня и достигается минимальная величина неконтролируемой зоны на краях.

На фиг. 2 и 3 приведены результаты экспериментальных исследований преобразователя.

Исследования проводятся на о6разцах с наружным диаметром D Ðèã.2

Составитель А. Бодров

Редактор О. Черниченко Техред Т.Фанта

Корректор И.Эрдейи

Заказ 5914/42 Тираж 896

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1180779 . 4

8 мм и электропроводностью О расположены в средней зоне преооры9 МСм/м. В качестве дефектного об- зователей, разнесены между собой раэца используют стержень 11 с ис- на расстоянии 4 мм и имеют эквивакусственным дефектом 12, располо- лентный диаметр 11 мм. Компенсирующие женным на расстоянии Ь = 5 мм от . : 5 катушки преобразователя имеют эквикрая (фиг. 1). Искусственный дефект валентный диаметр 23 мм. Рабочая часвыполнен в виде глухого отверстия тота преобразователя выбрана из услодиаметром 1,2 мм и глубиной 1,2 мм. вия максимальной чувствительности

Для исследований используются пре- к дефектам и составляет 4,2 кГц, образователи, полесоэдающие катуш- 10 при этом обобщенный параметр,)Э 3. ки которых выполнены в виде колец Данный преобразователь позволяет

Гельмгольца эквивалентным диамет- надежно выявлять дефекты, расположенром 36 мм, а измерительные катушки- ные на расстоянии 5 мм-от края.