Накладной вихретоковый преобразователь

 

Изобретение может быть использовано для неразрушающего контроля электропроводящих изделий. Цель изобретения заключается в повышении точности преобразования. Рабочая часть ферритового сердечника преобразователя выполнена в виде усеченного конуса . Оптимальный выбор величин угла при вершине конуса и отношения диаметров его оснований, связанных определенными соотношениями, позволяет исключить влияние угла наклона преобразователя на его выходной сигнал. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (И) (51) 4 (01 М 27/90

ВСЕСОВ-nag

13,", g

ВИЮЯ И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4054140/25-28 (22) 14.04.86 (46) 30.01.88. Бюл. У 4 (7 1) Институт сверхтвердых материалов АН УССР и Специальное конструкторско-технологическое бюро Физикомеханического института им. Г.В.Карпенко (72) Г.Н.Макаров, С.А.Иванов, М.А.Воронкин и Д.Б.Куриляк (53) 620. 179. 14 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

HI 549731, кл. G 01 N 27/90, 21.02.72. (54) НАКЛАДНОЙ ВИХРЕТОКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение мокет быть использовано для нераэрушающего контроля электропроводящих иэделий. Цель изобретения заключается в повышении точности преобразования. Рабочая часть ферритового сердечника преобразователя выполнена в виде усеченного конуса ° Оптимальный выбор величин угла при вершине конуса и отношения диаметров его оснований, связанных определенными соотношениями, позволяет исключить влияние угла наклона преобразователя на его выходной сигнал.

1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1370542 ем

oL = 60 + 200

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для нераэрушающего контроля злектрофизических свойств материалов и изделий.

Целью изобретения является повышение точности преобразования путем исключения влияния угла наклона преобразователя на его выходной сигнал.

На фиг. 1 изображен накладной вихретоковый преобразователь, общий вид, на фиг. 2 — зависимость напряжения на измерительных обмотках вихретоковых преобразователей с различной формой рабочей части ферритовых сердечников от величины угла отклонения их от нормального положения к контролируемой поверхности.

Преобразователь содержит ферритовый сердечник 1, а также измеритель— ную 2 и возбуждающую 3 катушки, расположенные на ферритовом сердечнике

1. Рабочая часть 4 сердечника 1 выполнена в виде усеченного конуса, размеры которого связаны соотношени0 .Д (0.176, где, — отношение диаметров оснований конуса, и на нее нанесено иэносостойкое покрытие. Рабочая часть 4 сердечника 1 предназначена для размещения на контролируемом изделии 5. Катушки 2 и 3 связаны с блоком измерения параметров сигнала измерительной обмотки и генератором соответственно, возбуждающим вихревые токи в иэделии 5.

Преобразователь работает следующим образом.

При установке ферритового сердечника 1 рабочей частью 4 на контролируемое иэделие 5 электромагнитное поле, создаваемое возбуждающей катушкой 3 преобразователя,наводит в контролируемом изделии 5 вихревые токи. Поле рассеивания вихревых токов наводит в измерительной катушке 2 преобразователя вносимую электродвижущую силу. В блоке измерения параметров сигнала измерительной обмотки (не показан) определяется величина амплитуды и фазы вносимого напряжения, которые при неизменных геометрических размерах преобраэовате5

1э

55 ля и его конструктивных особенностях однозначно связаны с электрофизическими характеристиками контролируемого иэделия 5. Выполнение рабочей части 4 ферритового сердечника 1 в виде усеченного конуса с указанным соотношением размеров обеспечивает независимость величины вносимого напряжения от угла отклонения преобразователя от его нормального положения в диапазоне углов 0 — 30 1 =

О

90, что позволяет производить измерения на криволинейных поверхностях как с положительной, так и с отрицательной кривизной беэ использования дополнительных приспособлений, не усложняя конструкции преобразователя. Преобразователь допускается перемещать по поверхности с определенной силой прижатия к ней с сохранением формы рабочей части 4 сердечника 1 благодаря применению износостойкого покрытия.

Проведены испытания вихретоковых преобразователей с одной возбуждающей катушкой 3 с числом витков w = — 100, и одной измерительной катушкой 2, состоящей из двух секций, включенных дифференциально, с числом,витков w = 100 каждая íà ферритовых сердечниках диаметром .О Я мм,именнцих форму рабочей части в виде цилиндра, конуса с отношением меньшего диаметра его основания к большему Л = 0 и о углом при вершине = 90, а также усеченного конуса, с параметрами, характеризующими форму рабочей части

4 сердечника 1, Я = 0,153 и А = 90

Рабочая частота преобразователя равнялась 1 МГц. Катушки 2, 3 располагали на сердечнике 1 на таком расстоянии от его конца, чтобы амплитуда напряжения на измерительной катушке 2 была равна нулю, когда преобразователь находится вдали от измеряемой поверхности.

Как показали измерения, наиболее чувствительным к изменению угла / отклонения от нормального положения к поверхности является преобразователь, имеющий цилиндрический ферритовый сердечник, причем с увеличением угла 1 напряжение на его измерительной обмотке уменьшается (фиг. 2).

Для преобразователя с формой рабочей части сердечника в виде конуса (il = о

О, = 90 ) также характерно изменение величины сигнала при отклоне137 соотношением

Формула изобретения 60 + 200

Риа. f нии преобразователя от нормального положения (график 7), однако показания изменяются в сторону увеличения.

Измерения, проведенные посредством данного преобразователя, показали

Практически одинаковый уровень сигнала независимо от угла его наклона (график 8).

1. Накладной вихретоковый преобразователь, содержащий ферритовый сердечник, а также измерительную и возбуждающую катушки, расположенные на сердечнике, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точ0542 ности преобразования, рабочая часть сердечника выполнена в виде усеченного конуса, а величина Л отношения диаметра меньшего основания конуса

5 к диаметру его большего основания связана с углом 1 при вершине конуса где 0 с Л (О, 176.

2 ° Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что на рабочую часть сердечника нанесено износостойкое покрытие.

is/0542

©В

25

О 5 /О O ГО Z5 ЯО (Риз. 2 j град

Составитель В ° Крапивин

Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Редактор А.Маковская

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 413/43

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4