Вихретоковый преобразователь агафонова

 

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля электропроводящих материалов и изделий на наличие несплошности, а именно к электромагнитной дефектоскопии, и может быть использовано как в ручном, так и з автоматическом режимах контроля изделий сложной конфигурации в любой отрасли машиностроительной промышленности: авиационной, судостроительной , энергетической и т.д. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет отстройки от влияния перекоса преобразователя относительно поверхности контролируемого изделия. Указанная цель достигается тем, что вихретоковый преобразователь содержит цилиндрический корпус, подпружиненный вдоль оси корпуса держатель, установленные в держателе соосно с корпусом ферромагнитный сердечник и охватывающую сердечник обмотку в виде усеченного конуса, а также взаимодействующую со свободным концом сердечника шаровую опору, центр которой лежит на оси корпуса. Сердечник выполнен из ферромагнитного материала, обмотка ориентирована меньшим основанием к шаровой опоре, а ее больший диаметр не превышает диаметра шаровой опоры. Пружина выполнена из диэлектрического материала, а держатель представляет собой диэлектрическую пластину с консольно закрепленными на ней лапками, охватывающими шаровую опору, и с закрепленным на этих концах лапок диэлектрическим пояском, Одна из лапок установлена с возможностью поворота относительно диэлектрической пластины. 2 ил. 4 О О О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s 6 01 N 27/90

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ Yi ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Е (21) 46151 1 9 /28 (22) 06,12.88 (46) 23,12.91. Бюл. N 47 (71) Уральский филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им.Ф.Э.Дзержинского (72) В.А.Агафонов (53) 620.179.14 (088.8) (56) Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. /Под ред.В.В.Клюева, — M.: Машиностроение, 1976, кн,2, с,83, рис, 2, Дорофеев А,Л, и др. Электромагнитная дефектоскопия. — М,: Машиностроение, 1980, с,151.

Авторское свидетельство СССР

N . 896535, кл. G 01 N 27/90, 15.04.80.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1062594, кл. G 01 М 27/90, 23.09,82. (54) ВИХРЕТОКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АГАФОНОВА (57) Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля электропроводящих материалов и изделий на наличие несплошности, а именно к электромагнитной дефектоскопии, и может быть использовано как в ручном, так и в автоматическом режимах контроля изделий сложной конфигурации в любой отрасли машиностроительИзобретение относится к средствам неразрушающего контроля электропроводящих материалов и изделий на наличие несплошности, а именно к области электромагнитной дефектоскопии, и может быть ис- пользовано кэк в ручном, так и в

„„. Ж„„1700461 А1 ной промышленности; авиационной, судостроительной, энергетической и т,д. Цель изобретения — повышение достоверности контроля за счет отстройки от влияния перекоса преобразователя относительно поверхности контролируемого изделия.

Укаэанная цель достигается тем, что вихретоковый преобразователь содержит цилиндрический корпус, подпружиненный вдоль оси корпуса держатель, установленные в держателе соосно с корпусом ферромагнитный сердечник и охватывающую сердечник обмотку в виде усеченного конуса, а также взаимодействующую со свободным концом сердечника шаровую опору, центр которой лежи на оси корпуса. Сердечник выполнен из ферромагнитного материала, обмотка ориентирована меньшим основанием к шаровой опоре, à ее больший диаметр не превышает диаметра шаровой опоры. Пружина выполнена из диэлектрического материала, а держатель представляет собой диэлектрическую пластину с консольно закрепленны- ми на ней лапками, охватывающими шаровую опору, и с закрепленным на этих концах лапок диэлектрическим пояском, Одна из лапок установлена с возможностью поворота относительно диэлектрической пластины. 2 ил. автоматическом режимах контроля иэделий сложной конфигурации в машиностроительной промышленности, а также при эксплуатационном контроле различных изделий в любой отрасли народного хозяйства, где необходим неразрушающий контроль, нэпри1700461 мер в энергетике на ТЭС при контроле внешних и внутренних поверхностей металла протяженных цилиндрических полостей, например бандажных колец турбогенератора, каналов роторов турбин.

Целью изобретения яляется повышение достоверности контроля за счет отстройки от влияния перекоса преобразователя отно, сительно поверхности контролируемого из: делия (отклонение вертикальной оси, преобразователя от нормали к контролиру. емой поверхности).

Н а фиг. 1 и редста влен вихретоковы и

1 преобразователь на фиг. 2 — сечение А — А на

: фиг. 1, Преобразователь содержит диэлектрический корпус 1 с окном 2 и пазами (не показаны), держатель 3 сканирующего устройства. Корпус соединен посредством ди, электрической пружины 4 с держателем 5 преобразователя, выполненным из четырех лапок 6, консольно соединенных с диэлектрической пластиной 7 так, что одна из лопаток установлена с возможностью поворота вокруг оси 8 относительно пластины 7 и фиксирования штифтом 9. В одной из неоткидывающихся лапок в окне 2 корпуса 1 установлен ограничитель 10, В нижней части лапок выполнены канавки (не показаны), в которые уложен диэлектрический поясок

11. В держателе 5 преобразователя установлены обмотка 12 в виде усеченного конус с ферромагнитным сердечником 13 в виде эллипсоида и шаровая опора 14 из ферромагнитного материала, охваченная лапками держателя и контактирующая со свободным концом сердечника. Обмотка 12 ориентирована меньшим основанием к шаровой опоре 14, а ее больший диаметр не превышает диаметра шаровой опоры.

Вихретоковый преобразователь работает следующим образом.

Перед началом контроля преобразователь устанавливают в сканирующее устройство (не показано) держателем 3. После сканирующее устройство устанавливают на контролируемую поверхность 15 и приводят в движение, При поступательном движении по контролируемой поверхности преобразователь совместно со сканирующим устройством совершает сложное пространственное движение: возвратновертикальное без отрыва от контролируемой поверхности, а также прецессирование вертикальной оси симметрии преобразователя по случайной траектории с наклонами в различные стороны. При совершении возвратно-вертикального перемещения преобразователя изменение расстояния витков диэлектрической пружины 4 в электромагнитном поле обмотки 12 не вносит изменения в импеданс обмотки 12, так как в ее витках отсутствуют токи проводимости, и информационный нулевой уровень сигнала

5 преобразователя зависит только от свойств материала контролируемого объекта.

При совершении наклонов вертикальной оси преобразователя и даже прецессировании ее в динамическом режиме

10 контроля преобразователь не вносит изменений в импеданс обмотки, так как обмотка

12 удалена от поверхности, ее электромагнитное поле замыкается на верхний сферический сегмент шаровой опоры 14, а

15 поверхность шаровой опоры в электрических и магнитных полях эквипотенциальна, поэтому каждая точка сферической поверхности обладает равным электромагнитным потенциалом и абсолютной пространствен20 ной симметрией, при этом вектор-потенциал магнитного поля всегда нормален как к поверхности шаровой опоры, так и к контролируемой поверхности. Поэтому каждая точка шаровой опоры обладает абсолютной

25 пространственной инвариантностью и практически электромагнитной инвариантностью как по абсолютному значению, так и по направлению относительно контролируемой поверхности. В связи с этим и при

30 наклоне преобразователя происходит переход от одной точки касания (опора касается поверхности всегда в одной точке) контролируемой поверхности к другой, но изменений в информационный сигнал такой

35 переход не вносит, следовательно, нулевой пороговый уровень контроля остается неизмененным.

Таким образом, преобразователь обладает высокой независимостью информаци40 онного сигнала от наклона преобразователя к контролируемой поверхности, что значительно облегчает конструирование вторичной аппаратуры контроля и дает возможность применения накладных пре45 образователей в автоматических сканирующих системах контроля с высоким уровнем пороговой чувствительности к выявлению несплошностей, а это повышает достоверность контроля и более объективное прогно50 зирование ресурса обьектов контроля для дальнейшей их эксплуатации, Формула изобретения

Вихретоковый преобразователь, содержащий цилиндрический корпус, подпружиненный вдоль оси корпуса держатель, установленный в держателе соосно с корпусом ферромагнитный сердечник и охватывающую сердечник обмотку в виде усеченного

1700461

9ие 7

Составитель И.Кесоян

Техред М;Моргентал

Корректор Т.Палий

Редактор И,Шулла

Заказ 4463 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 конуса, а также взаимодействующую со свободным концом сердечника шаровую опору центр которой лежит на оси корпуса, о тл и ч а ю щийся тем,что,сцелью повышения достоверности контроля за счет отстройки от влияния перекоса преобразователя относительно поверхности контролируемого иэделия, сердечник выполнен в виде эллипсоида, шаровая опора выполнена из ферромагнитного материала, обмотка ориентирована меньшим основанием к шаровой опоре, а ее больший диаметр не превышает диаметра шаровой опоры, пружина выполнена иэ диэлектрического материала. а держатель представляет собой диэлектри5 ческую пластину с консольно закрспленными на ней лапками, охватывающими шаровую опору, и с закрепленным на концах лапок диэлектрическим пояском. а одна из лапок установлена с возможностью пово10 рота относительно диэлектрической пластины.