Устройство для обнаружения дефектов в изделии из ферромагнитных материалов

 

№ 12)280

Класс 42k, 46»

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г. Г. Щербаков

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУ)КЕНИЯ ДЕФЕКТОВ В ИЗДЕЛИЯХ

ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Заявлено 4 июня 1957 г за М 574!83, 25 в Когяптст по делана изобретений H открвпнй прн Совете т1ннпстров СССР

Опубликовано в «Бюллетене нзсбрстений» М 14 за 1959 г.

Устройства для обнаружения дефектов в изделиях из ферромагнитных материалов, принцип действия которых основан на обнаружении магнитных потоков рассеяния, возникающих над поверхностью изделия при его намагничивании, известны. Последнее осуществляется электромагнитом переменного тока, устанавливаемым на поверхности изделия.

Выявление магнитных потоков рассеяния обычно осуществляется в этих устройствах посредством индикаторных катушек, включенных на вход электронного усилителя.

Отличительная особенность предлагаемого устройства заключается в том, что его индикаторная катушка выполнена сплющенной и удлиненной формы без внутреннего зазора между ее смежными стенками. Катушка расположена симметрично между полюсами электромагнита и перпендикулярно к направлению силовых линий магнитного поля, возбуждаемого в контролируемом изделии.

Такое выполнение и расположение индикаторной катушки устройства обеспечивает возможность определения расположения в изделии обнаруженных в нем дефектов.

Кроме того, в устройстве применен электронный усилитель с ограничением амплитуды выходного сигнала. Этим достигается прсдотвращенке перегрузки измерите;IbHQI Q прибора под действием случайных сигналов. пе связанных с наличием дефектов в проверяемом изделии.

На фиг. 1 схематически изображен продольный разрез датчика предлагаемого устройства; на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема последнего.

Устройство состоит из датчика Д (фиг. 1 и 2), а также усилителяограничителя УО и стабилизированного осевого выпрямителя ОВ, смонтированных в отдельных блоках.

Датчик устройства состоит в основном из П-образного индуктора переменного магнитного поля повышенной частоты и обнаруживающих

¹ 121280 и11дикаторпых катушек 1„1 и L3. Сердечник 1 ипдуктора изготовляется из набора трансформатооных пластин, средний выступ которых удален. На полюсах индуктора размещены катушки 1-,1 и Lg, Катушки Li, Lg и 1. выполнены бескаркасными и после намотки сплюц1иваются. В катуlilêc 1 и в сердечнике 1 имеются отверстия для пропуска !BT !III05i трубки, "-: которой размещен караи 5аш — отметчик

2 трешин. К 1тушка Li pacl!o. IBI BPTc5I ме?кд? IioillocBMH Hli+i KTopa 5 H?t основания, а катушки L и 1.з сверху индуктора по осевым линиям его полюсОВ. РОлики ? с lу?кат дл51 персмешения дятчикя по ПОВсрхпости контролируемого изделия.

Для создания синусоидальных колебаний в устройстве применен генератор, работа1ощий на левом триоде лампы Л1 (фиг. 2). Эти колебания подаются . а катушки .; и L;.

Магнитное поле, созданное П-образным индуктором, индуктирует в катушках Li, Lq и L„- некоторую э.д.с, с сипусоидальной формой ее кривой. Эта э.д.с, поступает па IIPCHììåòpH÷èûé усилитель-ограничитель

1еРе BKÎ 1101 TPai.cфоР s!BTQP TPI c 60 II UIH?, 1 Оэффнцисптом УcHлениЯ.

Усилитель должен быть настрое так, чтобы хоро1но воспринимать сигналы от мелких трешпн даже при грубой поверхности контролируемог ) изделия.

Первый каскад усилителя р1100ТАсТ в режиме несимметричного ограничения по минимуму.

Лампа Л2 этого каскада зашунтирована сопротивлениями RI — R., служашими д,ч51 уcT 1110HKH дпсс11мметрии ОГ1?аничсния. H03Tolvty 1ерез лампу Л? проходит ток от полож?1тельной фазы э.д.с., действуюшей на се сетке, и частично от отрицатель1 он (разы с большей степенью ограничения по максимуму. При отсутствии дефекта в проверяемом изделии через лампу Л проходит небольшой ток от минимальной э.д.с., действующей на ее управляюгцей сетке, и на се аподной нагрузке выделяются минимальные импульсы. Эти импульсы увеличиваются, когда магнитные сНловые линии от индуктора датчика пересекаются трешиной, и уменьшаются, когда магнитные силовые линии проходят вдоль трещины. Лампа

Лз второго каскада усилителя работает с положительны» потенциалом на упраВля1ошсй СРТКе, спять1м с сопротивлений R> и Р5. Р360ТВ ВТ0Н лампы с положительным потенциалом н3 сетке дополнительно шуFITHруеТ лампу Л?.

Шунтирование лампы Л сг1особствует изменению импульсов по BpJIHHHIIe B 3 ВЕНсНМ0сТН 0Т ампл IT i gbt э.g.c., ПРИЛО?кенной K cPTKP 1 Blitl! HI

Л?. Величина амплитуды э.д.с, зависит от геометрических размеров (ширины и глубины) треш:1ны, от характера расположения трещины под датчиком, 3 тякже QT ТОГО, Выходит трешипя ня пОВсрхность или нет.

На выходе усилитсля вклю1спы индукторы: стрслочный (микроамперметр) МКА, неоновая;IB»1!;I Л;, включенная через трансформатор

Тр2 в экранную сетку выходной лампы и телефоны Т, подключенные через конденсатор С и аноду лампы Л;;. В усилителе введена отрицательная обратная связь по пагряжению, состоягцая из сопротивления 1t ;, и конденсатора С2, улучшающая стабильность его работы.

Когда датчик находится Haä трешиной и катуи1ка Li располагается вдоль нее (т. е. трешипа псрссскается магнитным полем) то э.д.с. на выходе усилителя и отрицатсльныс импульсы на аноде лампы Л2 увеличиваются. Эти импульсы воздействуют на сетку лампы Лз и в определенной степени запирают ее.

На аноде этой лампы выделяются импульсы в положительной фазе, которые выпрямляются диодом (правая половина лампы Л1) и отмеk

¹ 121280 чаются микроамперметром. В отсутствие импульсов диод заперт положительным потенциалом, снятым с сопротивлений RI и R . При этом в телефонах Т прослушивается громкий звук от этих импульсов. а неоновая лампа начинает светиться ярче по сравнению с ее свечением при отсутствии дефекта, происходящим за счет прохождения незначительных импульсов от первоначально действующей э.д.с. в обнаруживающих катушках.

При расположении катушки I I поперек трещины первоначально действующBÿ в катушках э.д.с. уменьшается и минималь«ое выделение ее на выходе лампы Лз прекращается; неоновая лампа гаснет, а слабое

3Bvчание B TE . IeôoIIB lIpeKpBIQBeTc5I. 3То указывает II3 To, ITo как бы датчик ни расположился над трещиной, имеющиеся в усилителе индикаторы сработают.

Обнаружение дефекта посредством предложенного устройства протекает в следующей последовательности. На контролируемое изделие устанавливают датчик устройства, выключают микроамперметр и устанавливают его на нуль. При этом в телефонах будет прослушиваться пеОольшои фон. Далее, передвигая датчик по поверхности контролирмемого изделия в разных направлениях, производят обнаруженче трещин.

Перемещением датчика над трещиной добиваются получения наибольшего показания индикатора. Затем, нажатием на карандаш-отметчик датчика и поворотом его, отмечают места нахождения начала и конца трещины.

Предмет изобретения

1. Устройство для обнаружения дефектов в изделиях из ферромагнитных металлов на основе обнаружения магнитных потоков рассеяния, возникающих над поверхностью изделия при его намагничивании электромагнитом переменного тока, установленным на поверхности изделия, H выявляемых с помощью индикаторных катушек, включенных на вход электронного усилителя, о тл и ч а ю щ ее с я тем, что. с целью определения расположения в изделии обнаруженных дефектов, индикаторная катушка выполнена сплющенной и удлиненной формы без внутреннего зазора между ее смежными стенками и расположена симметрично между полюсами электромагнита, перпендикулярно к направлению силовых линий магнитного поля, возбуждаемого в изделии.

2. B устройстве по п. 1 применение электронного усилителя с ограпичением амплитуды выходного сигнала, для предотвращения перегрузки измерительного прибора под действием случайны.; сигналов, не связанных с наличием дефектов в проверяемом изделии. № 121280

Комикет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор Л. Г. Голандский Гр. 172

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14.

11нформационно-издательский отдел.

Объем 0,34 п. л Зак. 7667

Подп, к печ. 18.IX-59 г.

Тира>к 840 Цена 50 коп.