Электромагнитный преобразователь

 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники. На двух ферритовых стержнях 1 и 2 намотаны катушки 3 и 4 индуктивности. Длина 1 стержней определяет диапазон рабочих зазоров преобразователя, ширина стержня 0,2 1, толщина 0,02 1. Катушки 3 и 4 длиной ,8 1 расположены на средних участках стержней, устанавливаемьк при контроле параллельно поверхности контролируемого изделия и наложенных друг на друга с зазором с 0,05 1. Катушки при этом наложены друг на друга одноименными концами 5 и 7 и соединены последовательно разноименньми концами 5 и 6, образующими выход преобразователя , потенциал которого сравнивается с потенциалом средней точки 10 симметричного выхода высокочастотного генератора 9 напряжения. Малые габариты дифференциального преобразователя позволяют повысить его помехоустойчивость , поскольку внешние поля мешающих факторов имеют малый градиент в зоне расположения ферритовых стержней, а потому на каладой катушке наводятся синфазные напряжения помех, компенсирующие друг друга на выходе преобразователя. Отсутствует обратное влияние преобразователя на пространственное распределение газовых потоков в зоне контроля. 1 ил. . (О (Л 4 СО X) 9)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

0867 А 1 (19) (11) (51) 4 G 01 N 27/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4210767/25-28 (22) 18.03.87 (46) 15.10.88. Бюл. М- 38 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П.Королева (72) А.И.Меркулов, Б.А.Исаев, В.И.Католиков, В.Ф.Нелюбин и В.Н.Буров (53) 620.179.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1024821, кл. G 01 N 27/90, 1982. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники. На двух ферритовьм стержнях 1 и 2 намотаны катушки 3 и 4 индуктивности.

Длина 1 стержней определяет диапазон рабочих зазоров преобразователя, ширина стержня 0,2 1, толщина 0,02 1.

Катушки 3 и 4 длиной L=0,8 1 расположены на средних участках стержней, устанавливаемьм при контроле параллельно поверхности контролируемого изделия и наложенных друг на друга с зазором с = 0,05 1. Катушки при этом наложены друг на друга одноименными концами 5 и 7 и соединены последовательно разноименными концами 5 и 6, образующими выход преобразователя, потенциал которого сравнивается с потенциалом средней точки 10 симметричного выхода высокочастотного генератора 9 напряжения. Малые габариты дифференциального преобразователя позволяют повысить его помехоустойчивость, поскольку внешние поля мешающих факторов имеют малый градиент в зоне расположения ферритовых стержней, а потому на каждой катушке наводятся синфазные напряжения помех, компенсирующие друг друга на выходе преобразователя. Отсутствует обратное влияние преобразователя на пространственное распределение газовых потоков в зоне контроля, 1 ил.

1430867

Изобретение относится к средствам электромагнитного контроля неэлектричаских величин по сигналам, полученным от взаимодействия объектов конт5 роля с электрома"нитными полями, например для контроля перемещений изделий, работающих в скоростных газовых потоках с перепадами температуры.

Целью изобретения является повышение чувствительности преобразователя эа счет симметрии электромагнитного поля в рабочей и компенсационной зонах преобразователя при малом расстоянии между катушками. f5

На чертеже представлена конструкция преобразователя.

Он содержит два ферритовых стержня

1 и 2 длиной 1, шириной О,? 1, на среднем участке которых намотаны ка- 20 тушки 3 и 4 индуктивности длиной

0,8 1. Стержни 1 и 2 наложены друг на друга с зазором с = 0 05 1. Оси магнитопроводов и, следовательно, катушек 3 и 4 параллельны. Катушки 3 и 4 ориентированы своими одноименными концами, например 5 и 7, в одну сторону и соединены последовательно согласно своими разноименными концами 5 и 6, образующими выход преобра- 30 зователя. Концы 7 и 8 катушек подключены к симметричному выходу напряжения П высокочастотного питающего генератора 9, относительно средней точки 10 которого определяется выходное напряжение Uz<,„ преобразовате ля °

Преобразователь работает следующим образом.

Если преобразователь удален от 40 контролируемого изделия (на чертеже не показано), то при подаче переменного питающего напряжения на катушки 3 и 4 в стержнях i и 2 появляются .магнитные потоки, равные по вели- 45 чине и одинаковые по направлению для любого момента времени. При этом за счет наложения стержней 1 и 2 друг иа друга с малым зазором создаются два симметричных полупространства электромагнитного поля, раздельно создаваемых катушкой 3 в рабочей и катушкой 4 в компенсационной зонах.

Таким образом,при указанном соеди55 ,нении разноименных концов 5 и 6 катушек 3 и 4, наложенных друг на друга с заданным зазором одноименными концами 5 и 7, имеем их встречное включение, поскольку поле каждой катушки уменьшает результирующую магнитную проводимость воздушного пространства соседней катушки., Равенство сопротивлений катушек 3 и 4 приводит к тому, что в исходном состоянии преобразователь сбалансирован и его выходное напряжение U ö„ равно нулю.

Сближение преобразователя с контролируемым изделием приводит к наведению вихревых токов, поле которых уменьшает сопротивление катушки 3, поскольку катушка 4 экранирована нижним стержнем 1. Наибольшее выходное напряжение Б „„преобразователя получается при нулевом зазоре между стержнем 1 и поверхностью контролируемого изделия и при расстоянии между стержнями 1 и 2, равным 0,05 1.

Уменьшение ширины стержня за

0,2 1 приводит к резкому ослаблению вносимых параметров из-за соизмеримости магнитных потоков с рабочих и боковых граней стержней.

Увеличение длины L катушек позволяет увеличить диапазон рабочих за,зоров преобразователя, но одновременно уменьшаются вносимые параметры при L ) 0,8 1, что обусловлено. уменьшением коэффициента связи между крайними витками катушек и ухудшением направленности магнитного поля в сторону контролируемого изделия.

Малое расстояние между катушками

4 и 3 определяет миниатюрность преобразователя и одновременно позволяет повысить его помехоустойчивость, поскольку сближение стержней до заданного зазора увеличивает величину вносимых параметров. При этом внешние поля от мешающих факторов имеют малый градиент в зоне расположения ферритовых стержней, а потому на каждой катушке наводятся синфаэные напряжения помех, компенсирующие друг друга на выходе преобразователя.

Формула и э о б р е т е н и я

Электромагнитный преобразователь для нераэрушающего контроля, содержащий первый магнитопровод в виде ферритового стержня прямоугольного сечения длиной 1 и размещенную на нем первую катушку индуктивности, о т—

14308

Составитель И.Кесоян

Техред М.Моргентал Корректор Л.Патай

Редактор М.Циткина

Заказ 5337/46 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мьсква, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности,он снабжен вторым магнитопроводом, идентичным первому, установленным параллельно ему с зазором 0,05 1, и второй,идентичной первой, катушкой индук тивности, размещенной на втором магнитопроводе, оба магнитопровода име67

4 ют ширину 0,2 1, а катушки индуктивности имеют длину 0,8 1, размещены на средних частях магнитопроводов, ориентированы Одноименными концами в одну сторону и соединены последова" тельно согласно разноименными концами, образующими выход преобразователя.