Блок вихретоковых преобразователей

 

Изобретение относится к вихретоковой дефектоскопии проводящих материалов сложной формы и предназначено для использования в автоматизированной линии неразрушающего контроля цилиндрических изделий. Сущность изобретения заключается в том, что зоны контроля расположенных на проходной трубе преобразователей находятся в одной плоскости, перпендикулярной направлению движения контролируемого изделия. При этом каждым из n преобразователей контролируется часть цилиндрического изделия, соответствующая сектору 360^o/n, а всем устройством в целом контролируется вся поверхность изделия. Устройство характеризуется повышенной достоверностью контроля, поскольку при его функционировании отсутствует краевой эффект. 2 ил.

Изобретение относится к вихретоковой дефектоскопии металлов и может быть использовано в автоматизированных линиях контроля для обнаружения поверхностных дефектов на цилиндрических изделиях. Известно, что для контроля протяженных цилиндрических объектов используют проходной преобразователь, содержащий возбуждающую и измерительную обмотки [1]. Возбуждающая обмотка подключается к генератору сигналов, а по напряжению, наводимому на измерительной обмотке, судят о наличии дефектных областей на поверхности изделия. Однако недостатком известного преобразователя является так называемый "краевой" эффект, а также зависимость наводимого на измерительной обмотке напряжения от электромагнитных параметров материала изделия. Вышеперечисленные факторы делают невозможным достоверный контроль в виде коротких цилиндрических изделий.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является вихретоковой проходной дифференциальный преобразователь, состоящий из проходной трубы и размещенных на ней одной возбуждающей катушки и четного числа измерительных противофазно включенных обмоток, контролирующих отдельные области изделия и выдающие разностный сигнал при наличии дефекта хотя бы в одной из этих областей [2]. Области контроля каждой пары противофазно включенных измерительных обмоток лежат в разных плоскостях, перпендикулярных направлению движения изделия, что вызывает нежелательную чувствительность датчика к краю изделия, несущественную при контроле протяженных объектов типа проволоки и недопустимую при контроле изделии конечных размеров.

Сущность изобретения заключается в том, что с целью повышения надежности и достоверности выявления дефектов на краях коротких цилиндрических изделий предлагается блок вихретоковых преобразователей, содержащий n накладных преобразователей дифференциального типа, выполненных на "Ш-образных" ферритовых магнитопроводах, расположенных на проходной трубе перпендикулярно направлению движения изделия и под разными углами относительно оси симметрии первого преобразователя так, что области контроля каждого дифференциального преобразователя расположены в одной плоскости, перпендикулярной направлению движения изделия. Каждый преобразователь содержит две противофазно включенные измерительные обмотки, подключенные к блоку обработки сигналов, на выходе которого появляется управляющее напряжение при поступлении сигнала о дефекте хотя бы с одного преобразователя. Таким образом, при строго горизонтальном положении преобразователя (относительно вертикального положения проходной трубы) полностью исключается "краевой эффект".

Изобретение поясняется предлагаемыми чертежами, где на фиг.1 приведен блок вихретоковых преобразователей, а на фиг.2 - схема блока обработки сигналов.

Блок вихретоковых преобразователей содержит проходную трубу 1 из диэлектрического материала (фиг. 1). Внутренний диаметр трубы меньше диаметра контролируемого изделия 2. Каждый из преобразователей 3 имеет возбуждающую обмотку 4, расположенную на среднем выступе матнитопровода и подключенную к генератору сигналов (не показан), а также две измерительные обмотки 5, расположенные на боковых выступах, включенные последовательно и противофазно и соединенные с блоком обработки сигналов 6, содержащим n входных усилителей 7, n компараторов напряжения 8 и n-входовой логический элемент "ИЛИ" 9 (фиг. 2). Для более плотного прилегания магнитопровода его выступы сточены по внешнему контуру проходной трубы.

Устройство работает следующим образом: контролируемое изделие 2 под действием силы тяжести движется по проходной трубе 1, попадая последовательно в зоны контроля 1, ..., n преобразователя 3. При наличии дефекта на поверхности изделия он попадает в зону контроля по крайней мере хотя бы одного из n датчиков и вызывает разбаланс соответствующих дифференциально включенных измерительных обмоток данного преобразователя, при этом один из n компараторов напряжения, управляемый этим преобразователем, сформирует логическую единицу на входе логического элемента "ИЛИ". На выходе блока обработки сигналов появляется сигнал высокого уровня, сообщающий о наличии дефекта на изделии. Дифференциальное включение измерительных обмоток позволяет вести контроль в широком диапазоне изменения электрофизических параметров материала изделия.

Источники информации 1. А. Л. Дорофеев, Ю.Г. Казаманов. Элекромагнитная дефектоскопия. Ст. 103-106. Москва "Машиностроение" 1980 г.

2. Авторское свидетельство СССР N763773, к. л. Go.1 N27/90, 1980 г. (прототип).

Формула изобретения

Блок вихретоковых преобразователей, состоящий из возбуждающей катушки и четного числа измерительных противофазно включенных обмоток, контролирующих отдельные области изделия и выдающих разностный сигнал при наличии дефекта хотя бы в одной из этих областей, отличающийся тем, что возбуждающие и измерительные обмотки расположены так, что две области контроля находятся в одной плоскости, перпендикулярной направлению движения изделия, и контролируют часть цилиндрического изделия, соответствующего сектору 360^o/n, а все устройство, состоящее из n преобразователей, контролирует всю поверхность изделия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2