Устройство для контроля несплошностей ферромагнитных изделий

 

Изобретение относится к дефектоскопии и может быть использовано для контроля несплошностей ферромагнитных изделий различной конфигурации в машиностроении. Целью изобретения является повышение достоверности контроля. Устройство для контроля, содержащее последовательно соединенные генератор 1, вихретоковый преобразователь 2, выполненный в виде гибкой плоской спиральной возбуждающей катушки и двух встречно включенных гибких плоских спиральных измерительных катушек, размещенных в одной плоскости, причем оси всех катушек параллельны, усилитель 3 и индикатор 4, дополнительно снабжено плоской спиральной возбуждающей катушкой так, что каждая возбуждающая катушка с соответствующей измерительной размещены попарно и соосно. Кроме того, введен критерий для подбора размеров возбуждающей и измерительной катушек в соответствии с минимальными размерами выявляемых несплошностей. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1597713 (5i)5 G О! N 27/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П НТ СССР (21) 4463112/25-28 (22) 19.07.88 (46) 07.10.90. Бюл. В 37 (71) Институт прикладной физики АН

БССР. (72) В. А. Франюк и Л. Ф. Иванькович (53) 620 ° 179.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1224706, кл. С 01 N 27/90, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НЕСПЛОШНОСТЕЙ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к дефектоскопии и может быть использовано для контроля несплошностей ферромагнитных изделий различной конфигурации в ма шиностроении. Целью изобретения является повышение достоверности контроля .

Устройство для контроля, содержащее

2 последовательно соединенные генератор

1, вихретоковый преобразователь 2, выполненный в виде гибкой плоской спиральной возбуждающей катушки и двух встречно включенных гибких плоских спиральных измерительных катушек, размещенных в одной плоскости, причем оси всех катушек параллельны, усилитель 3 и индикатор 4, дополнительно снабжено плоской спиральной возбуждающей катушкой так, что каждая возбуж дающая катушка с соответствующей измерительной размещены попарно и соосно.. Кроме того, введен критерий для подбора размеров возбуждающей и измерительной катушек в соответствии с минимальными размерами выявляемых несплошностей. 2 ил.

1597713

Изобретение относится к области дефектоскопии и может быть использовано для контроля несплошностей ферромагнитных изделий различной конфигурации в машиностроении.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет введения критерия для подбора размеров возбуждающей и измерительной катушек в соответствии с минимальными размерами выявляемых несплошностей.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг. 2 — схема взаимного расположения измерительных 15 и возбуждающих катушек.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1, вихретоковый преобразователь 2, усилитель 3, индикатор 4. Преобразователь 2 выпол- gQ нен в виде двух гибких плоских спиральных возбуждающих катушек 5 и 6, подключенных к генератору 1 и соединенных между, собой последовательно согласно. Под каждой возбуждающей ка- 25 тушкой 5 и 6 соосно с ними размещены соответственно две одинаковые плоские спиральные гибкие измерительные катушки 7 и 8, включенные последовательно-встречно. Плотность намотки Зр всех катушек одинаковая и выполнена проводом одного диаметра. Диаметр каждой измерительной катушки 7 и 8 необходимо выбирать соответствующим минимальному размеру выявляемых несплошностей, что дает наибольшую чувствительность к дефектам, а диаметр возбуждающей катушки выбирается из соотf,7а !! в ношения Ь = а 1, где Ь вЂ” ради40 ус возбуждающей катушки, а„- радиус измерительной катушки, а — внутренний радиус возбуждающей и измерительной катушек, величина, предваритель-. но заданная D — диаметр провода каФ

45 тушек. Оси катушек 5 и 7, 6 и 8 параллельны друг другу. Катушки 7 и 8 размещены в одной плоскости, включены между собой последовательно-встречно и подключены к усилителю 3.

Соотношение размеров возбуждающих

-и измерительных катушек вытекает из следующих соображений: пусть Ь вЂ” внешний радиус возбуждающей плоской спиральной катушки, а - внутренний ее радиус. Индукция от одного витка в центре катушки можно определить

В =р,I /2 r от всех витков В = f  dN, где dN— число витков в интервале r, г + dr> так как намотка равномерна, то йЬ = dr

Следовательно, Ь

f41q N PoI Nr b

2 r (b-а) 2(b-а) а (2) Кроме того, магнитный поток Ф -- L x х I,, где L — индуктивность двух плоских катушек, которую можно определить по известным формулам. Следовательно., можно записать о 1

1n — !!à = 1.

2 (Ь а) а (3) Плотность намотки возбуждающих и измерительных катушек одинакова. Намотка катушек плотная. Поэтому приближенно можно записать (b-а) = N

Так как катушки тонкие и расположены в непосредственной близости друг от друга, то индукция В (1) практи— чески такая же и в центре (иэмеритель— ной) катушки радиуса а,. Внутренний радиус обеих катушек равен а

Индукция В, определяемая из (1), приблизительно такая же внутри круга радиуса а„, вследствие чего намотка витков спиральных катушек на1нанается не с нулевого радиуса, а с определенного заданного ° Кривая индукции В в центральной области с увеличением радиуса возбуждающей катушки Ь не претерпевает резкого изменения, поэтому считают возможным принять В постоянной в пределах площади измерительной катушки радиуеа а,. Тогда магнитный поток, пронизывающий витки измерительной катушки, выражается витков Ь или диаметр тушки b, Ъ L ° 2: D

B p Г(. а

=С; b= a 1

1597713 6 возбуждающей ка ной конфигурации, обеспечивая макси мальную величину коэффициента связи, увеличивая чувствительность к дефектам различных размеров и тем самым обеспечивая надежность и достоверность контроля.

Выражая L через геометрические параметры катушек, получают выражение для 1О (D.s 2

Ъ= а.1

Устройство для контроля несплошностей ферромагнитных изделий работает следующим образом.

Преобразователь 2 ставится на поверхность контролируемого иэделия, где заведомо известно, что несплошности отсутствуют, или на эталонный образец. Генератор 1 переменного тока питает возбуждающие катушки 5 и 6, которые возбуждают в иэделии поле вихревых токов, величина и распределение которых определяются изменением контролируемого параметра (несплошности).25

При отсутствии на поверхности иэделия несплошности ЭДС в измерительных катушках 7 и 8 одинаковы и результирующий сигнал практически равен нулю, что соответствует минимальному пока- 3д эанию индикатора 4. При наличии несплошности под какой-либо измерительной катушкой 7 или 8 результирующий их сигнал резко изменяется, поступает на усилитель 3 и на индикатор 4. Перемещая преобразователь по контролируемой поверхности изделия, фиксируют наличие или отсутствие дефектов. Благодаря тому, что преобразователь состоит из гибких спиралей, которые плотно облегают поверхность, можно проводить контроль поверхностей сложц ормула изобретения

Устройство для контроля несплошностей ферромагнитных издвлий, содержащее последовательно соединенные генератор, вихретоковый преобразователь, выполненный в виде первой гибкой плоской спиральной возбуждающей катушки и двух, размещенных в одной плоскости, встречно включенных гибких плоских спиральных измерительных катушек, оси которых параллельны оси возбуждающей катушки, усилитель и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля оно снабжено второй плоской возбуядающей катушкой, включенной последовательно-согласно с первой, размеу щенной в одной с ней плоскости и сопряженной с ней внешними витками, каждая возбуждающая катушка расположена соосно с соответствующей изме« рительной катушкой, а радиус Ь возбуждающей катушки выбран из соотношения где, а - внутренний радиус возбуждающей и измерительной катушек;

a — радиус измерительной катупг-

1 ки;

D — диаметр провода катушек.

1597713

Составитель О. БарышнИкова

Редактор А. Шандор Техред Л.Олийнык Корректор M. Кучерявая

Заказ 3048 Тираж э11 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент"., г. Ужгород, ул. Гагарина, 101