Магнитный дефектоскопбс'-1;о1:'-:;^я11 ••atl.::rfn- ...|'' т1,'.г;*'--.^^й '*

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 28,! т/.1962 (№ 776218/25-8) Кл. 42k, 46/03 с присоединением заявки №

Приоритет—

Опубликовано 17.Х1.1966. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 24.XII.1966

МПК G Оlп

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистров

СССР

УДК

Авторы изобретения

В. В. Рубцов, М. П. Попов, В. И. Кашицин, И. К. Корнеев, А. А. Карпов, М. М. Андрианов, M. Д. Орешенков и К. И. Шипилова

Заявитель

МАГHHTHblA ДЕФЕКТОСКОП,! уча т

Известны магнитные дефектоскопы, действие которых основано на использовании вихревых токов.

В известных дефектоскопах применяется один или большее число точечных датчиков по типу стержневых магнитных зондов, снабженных намагничивающей и измерительчой обмотками.

Предложенный магнитный дефектоскоп для контроля поверхностных дефектов в стальных шарах отличается следующими конструктивными особенностями. Токовая обмотка зонда выполнена в виде двух одинаковых секций из нескольких витков, между секциями, расположенными на противоположных концах сердечника зонда и включенными навстречу одна другой, находится измерительная обмотка, витки которой равномерно распределены по длине сердечника. Это позволило уменьшить влияние изменения воздушного зазора между зондом и поверхностью шара.

Механизм вращения контролируемых шаров дефектоскопа представляет собой систему из трех шаров, расположенных в одной плоскости по вершинам равностороннего треугольника; два шара свободно установлены на общей оси, а третий приводится во вращение, например при помощи электрического двигателя. Эти три шара образуют упор для проверяемого шара, который прижимается к нпм снизу прп помощи подъемного подпружиненного столика. Последний приводится ве вращение таким образом, что в результате

5 вращения проверяемого шара в двух взаимно-перпендикулярных направлениях происходит развертка всей его поверхности относительно неподвижно установленных у его поверхности зондов.

На фиг. 1 показана установка датчика описываемого дефектоскопа; на фиг. 2 †е конструктивная схема; на фиг. 3 — принципиальная электрическая схема дефектоскопа; на

15 фиг. 4 — схема привода контролируемого шара; на фиг. 5 — кинематическая схема дефектоскопа.

Работа описываемого дефектоскопа основана на использовании вихревых токов, воз

20 буждаемых точечными датчиками 1 в поверхностных слоях контролируемого шара. Датчики 1 выполнены в виде стержневых магш1тных зондов, имеющих ферритовый сердечник 2, намагничивающую обмотку 8 и изме25 рительную обмотку 4.

Вихревые токи в виде узкого кольца локализуются в поверхностном слое контролируемого шара непосредственно под обмоткой и проникают в подшипниковую сталь прибли30 зительно на 0,15 лл .

Как электрическое устройство датчики представляют собой трансформаторы тока на напряжение. Первичные (намагничивающие) обмотки всех датчиков подключены к высокочастотному (100 кги) генератору 5 последовательно с измерительными трансформаторами б тока, компенсирующим конденсатором 7 и балластным сопротивлением 8. Поскольку полное сопротизление первичных обмоток датчика мало по сравнению с остальными элементами цепи, действующее значение тока в первичных обмотках датчиков практически постоянно и не меняется от приолижения к торцу датчика металлического предмета.

При наличии дефектов в поверхностном слое контролируемого шара происходит перераспределение вихревых токов, в результате чего изменяется напряжение на концах измерительной обмотки 4. Это напряжение усиливаегся в усилителях канала контроля неоднородности 9 и в усилителях канала контроля структуры 10, затем сравнивается с задающим напряжением в нуль-индикаторах 11.

Канал контроля неоднородности 9 содержи дифференцинирующую ячейку и с его помощью выявляются местные дефекты контролируемого шара; канал контроля структуры

10 содержит интегрирующую ячейку и контролирует структуру материала шара. Выход нуль-индикаторов связан с выходными реле

12, управляющими сортирующей заслонкой

18. Для визуального контроля за работой дефектоскопа служат сигнальные лампы 14.

Задающее напряжение снимается с трансформатора 15 и регулируется потенциометрами 1б. Для настройки дефектоскопа служат также трансформаторы 17, компенсатор

18 и преобразователь 19. В схему дефектоскопа включены также: преобразовательный блок 20, эмиттерный повторитель 21, измеритель тока 22 и другие элементы.

С помощью описываемого дефектоскоп" шары проверяются следующим образом. Из загрузочного бункера контролируемые шары

28 попадают в отверстия диска 24. В интервалах между измерениями, когда палец 25 с подъемным подпружиненным столиком 2б опущен, диск поворачивается па один шаг н шар попадает на измерительную позицию.

Затем палец 25 поднимается и прижимас проверяемый шар 28 к расположенным в иде равностороннего треугольника шаровым опорам 27 и 28, ориентирующим его относи тельно датчиков 1. При изменении диаметра контролируемых шаров их центр располагается на одной вертикальной оси. Две шаровые опоры 28 насажены на обш,ую ось и вращаются свободно, а шаровая опора 27 является ведущей и через систему шестерен связана со шкивом 29. Для повышения коэффи30

60 циента трения шаровая опора 27 готовится из твердой резины. Опоры смонтированы и головке, жестко связанной со шкивом 80.

Контролируемый шар 28, прижимаемый к шарогым опорам 27 и 28, получает одновременно два движения: вокруг неподвижной вертикальной оси и вокруг вращающейся горизонтальной ос», что обеспечивает развертку поверхности шара относительно неподвижных точек пространства, в которых располагаются датчики.

В процессе контроля датчики прижимаются к шару пружинами 81. По окончании контроля для исключения трения, препятствую щего движению контролируемого шара, датчики отводятся от него электромагнитами 82.

После этого палец 25 опускается, шар возвращается в отверстие диска 24 и при последующем повороте диска попадает в сортировочный блок 88, где сортирующая заслонка

18 направляет его в бункер 84 годных шаров или в бункер 85 брака.

Предмет изобретения

1. Магнитный дефектоскоп на основе использования вихревых токов для контроля пов -.рхиостных дефектов в стальных шарах с применением одного или большего числа точечных датчиков по типу стержневых магнитных зондов, снабженных намагничивающей и измерительной обмотками, расположенных у поверхности проверяемого шара, приводимого во вращение в различных направлениях с помощью приводного меха низма, отличаюи ийся тем, что, с целью уменьшения влияния изменения воздушного зазора между зондом и поверхностью шара, токовая обмотка зонда выполнена из двух одинаковых секций из нескольких витков, расположенных а противоположных концах сердечника зонда и включенных навстречу одна другой, а между ними расположена измерительная обмотка, равномерно распределенная по длине сердечника.

2. Дефектоскоп по п. 1, отличающийся тем, что приводной механизм вращения шаров выполнен в виде системы из трех расположенных в одной плоскости по вершинам равностороннего треугольника шаров, дьа из которых свободно установлены на общей оси,третий приводится во вращение, например при помощи электрического двигателя, и которые образуют упор для проверяемого шара, прижимаемого к ним снизу при помощи подъемного подпружиненного столика, также приводимого во вращение таким образом, чтобы в результате вращения проверяемого шара в двух взаимно перпендикулярных направлениях происходила развертка всей поверхности относительно неподвижно установленных у его поверхности зондов.!

59327

Фиг. S

Редактор В. П, Липатов Техред Л. Бриккер Корректоры: Е. Д. Курдюмова и Т. Н. Костикова

Заказ 3894/6 Тираж !450 Формат бу» 60X90 /8 Обьем 0,55 нзд, л. Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д, 4

1 ипография, пр. Сапунова, 2