Проходной вихретоковый преобразователь с вращающимся полем

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии линейно-протяженных электропроводящих объектов. Повышение чувствительности преобразователя достигается за счет уменьшения напряжения разбаланса путем обеспечения одинаковой магнитной связи секций измерительной обмотки с секциями обмотки возбуждения, питаемыми различными токами. Обмотка возбуждения, образованная секциями 2-5, создает вращающееся магнитное поле, индуцирующее в изделии 13 вихревые токи. Реакция вихревых токов измеряется измерительной обмоткой, состоящей из секций 7-10. Секции 7-10 измерительной обмотки размещены на равных расстояниях относительно соседних секций 2- 5 обмотки возбуждения. Поэтому при изменении тока в одной из пар секций 2, 3 или 4,5, питаемых квадратурными напряжениями, напряжение разбаланса ,не увеличивается. Это связано с тем, что каждая из секций 2-5 обмотки возбуждения одновременно одинаковым образом воздействует на пару секций измерительной обмотки. 2 ил. Z (Л со 05 00 «vj OS Фиг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (50 4 0 01 N 27/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4099729/25-28 (22) 09.06.86 (46) 23 ° 01.88. Вюл. 1Ф 3 (71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии Томского политехнического института им.С.M.Êè-. рова (72) В.К.Жуков и П,A.Îâñÿííèêoâ (53) 620.!79 ° 14(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 102759?, кл. G 01 N 27/9(), 1983, (54) .ПРОХОДНОЙ БИХРЕТОКОВЫЙ ПРЕОБРА

30BA1ЕЛЬ С ВРАЩАЮ1 (ИМСЯ ПОЛЕМ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии линейно-протяженных злектропроводящих объектов, Повышение чувствительности преобразователя достигается за счет уменьшения напряжения разбаланса путем обеспече-ния одинаковой магнитной связи секций измерительной обмотки с секциями обмотки возбуждения, питаемыми различными токами. Обмотка возбуждения, образованная секциями 2-5, создает вращающееся магнитное поле, индуцирующее в изделии 13 вихревые токи. Реакция вихревых токов измеряется измерительной обмоткой, состоящей из секций 7-10 ° Секции 7-!О измерительной обмотки размещены на равных расстояниях относительно соседних секций 25 обмотки возбуждения. Поэтому при изменении тока в одной из пар секций

2, 3 или 4,5, питаемых квадратурнымн напряжениями, напряжение раэбаланса не увеличивается, Это связано с тем, что каждая из секций 2-5 обмотки возбуждения одновременно одинаковым об« разом воздействует на пару секций измерительной обмотки. 2 ил.

1 13б87

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии линейно протяженных электропроводящих изделий.

Цель изобретения - повышение чувствительности за счет уменьшения напряжения разбаланса, На фиг ° 1 представлена конструктивная схема преобразователя; на фиг.? - схематичное расположение возбуждающей и основной измерительной обмоток, Проходной вихретоковый преобразователь содержит кольцевой каркас размещенную на нем обмотку возбуждения, образованную секциями ?-5, повернутыми одна относительно другой о на 90, сменную обойму 6, в пазах которой уложены секции /-1О основной 20 измерительной обмотки, выполненные в виде прямоугольных петель, вытянутых вдоль оси кольцевого каркаса 1. Кро-, ме того, вихретоковый преобразователь содержит дополнительные измеритель- 25 ные обмотки 11 и 12 проходного типа, включенные между собой последовательно-встречно и размещенные симметрично относительно каркаса 1 и соосно с ним на расстоянии друг от друга, рав- 30 ном длине меньшей стороны прямоугольных петель. Витки секций 2-5 обмотки возбуждения охватывают кольцевой каркас 1, а диаметрально противоположные секции 2, 3 и 4, 5 включены последовательно-встречно. Секции 7-10 измерительной обмотки размещены на равных расстояниях относительно соседних секций 2-5 обмотки возбуждения, а диаметрально противоположные секции 7, 4р

8 и 9, 10 включены последовательносогласно.

Преобразователь работает следую щим образом, Пары секций 2, 3 и 4, 5 обмотки 4g возбуждения запитываются напряжением одинаковой частоты и амплитуды со о сдвигом по фазе на 90 через усилители мощности от генератора (показаны), в результате чего в пространстве, or- p раниченном кольцевым каркасом 1, образуется вращающееся магнитное поле с вектором магнитной индукции, перпендикулярным оси преобразователя, и со скоростью вращения, равной частоте питающего напряжения, Результирующий магнитный поток, полученный в зоне контроля при налиб7 2 чии изделия 13, может рассматриваться как сумма возбуждающего потока, образованного токами секций обмотки возбуждения, и потока вихревых токов, наведенных в изделии возбуждающим потоком. Вихревые токи изделия зависят не только от возбуждающего потока, но и от электрофизических свойств контролируемого изделия ° Изменение. магнитного потока преобразователя, вызванное изменением электрофизических свойств иэделия, при неизменном возбуждающем потоке равносильно изменению ЭДС измерительной обмотки, по величине которой, таким образом, можно судить об изменении параметров контролируемого изделия. Наводимая в паре секций 7 и 8 ЭДС определяется проекцией суммарного вектора магнитной индукции на горизонтальную ось (ось Х),, а в паре секций 9 и 1О на вертикальную ось,(ось Y). ЭДС двух пар секций 7, 8 и 9, !О основной измерительной обмотки и ЭДС дополнительных обмоток 1! и 12 соответственно равны, если в зоне контроля преобразователя находится бездефект ный участок изделия 13, и не равны при наличии дефекта. Разница между напряжениями, определяемая размерами дефекта, выделяется электронной схемой (не показана), I

Так как проекция суммарного вектора магнитной индукции на горизонтальную ось (ось X) определяется геометрической суммой двух векторов магнитной индукции, создаваемых двумя взаимно перпендикулярными парами секций 2, 3 и 4,5, проекция суммарного вектора магнитной индукции на вертикальную ось (ось У.) определяется также геометрической суммой тех же векторов магнитной индукции, а пары секций ?., 3 и 4, 5 обмотки возбуждения расположены под одним и тем же углом как к горизонтальной, так и к вертикальной оси, то при изменении амплитуды любой составляющей вектора магнитной индукции ЭДС в парах секций 7, 8 и 9, 10 меняется одинаково, Тем самым обеспечивается неизменность напряжения разбаланса. На пример, если при изменении температуры или по другой причине (неидентичность секций, разные температур ные коэффициенты усилителей мощности) уменьшился вектор магнитной индукции, 13587 7 фиг. 2

Составитель П.Шкатов

Редактор В,Петраш Техред И.Попович Корректор Л.Пилипенко

Заказ 284/45 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 создаваемый парой секций 2, 3, то

ЭДС в секциях 7, 8 и 9, 10 уменьшится на одну и ту же величину, а напряжение разбаланса останется неизменным. формула изобретения

Проходной вихретоковый преобразователь с вращающимся полем, содержа- 10 щий кольцевой каркас и размещенную на нем обмотку возбуждения, выполненную из четырех повернутых одна относительно другой на 90 секций, витки каждой из которых охватывают каркас, 15 а диаметрально противоположные секции включены последовательно-встречно, основную измерительную обмотку, состоящую из четырех секций, выполненных в виде вытянутых прямоугольных ?0 петель, равномерно размещенных вдоль боковой поверхности каркаса, диаметрально противоположные секции основной измерительной обмотки включены последовательно-согласно, дополнительные измерительные обмотки проходного типа, включенные между собой последовательно-встречно и размещенные симметрично относительно каркаса и соосно с ним на расстоянии друг от друга, равном длине меньшей стороны прямоугольных петель, о т л и ч à tn шийся тем, что, с целью повышения чувствительности за счет уменьшения напряжения разбаланса, секции основной измерительной обмотки размещены на равных расстояниях относительно соседних секций обмотки возбуждения.