Вихретоковый преобразователь для контроля качества сварных электрических соединений

 

Устройство относится к области неразрушающего контроля изделий вихретоковым методом и может быть использовано для оценки качества сварных электрических соединений, например межэлементных соединений в аккумуляторных батареях. Преобразователь выполнен в виде пластины с расположенной по ее периметру обмоткой. Пластина с обмоткой согнута, образуя рабочий зазор. В области рабочего зазора в пластине выполнены полости, обеспечивающие доступ и наиболее плотное прилегание обмотки к сварному соединению. Преобразователь обеспечивает возможность контроля качества сварных соединений, выполненных через отверстие в диэлектрической пластине. 2 ил.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля изделий вихретоковым методом и может быть использовано для оценки качества электрических сварных соединений в сварочном производстве, в частности сварных соединений, выполненных через отверстие диэлектрической пластины, например межэлементных сварных соединений в аккумуляторных батареях, выполненных через отверстия сепараторов моноблока.

Известен накладной вихретоковый преобразователь, состоящий из соосно расположенных катушки и модулятора, выполненного в виде вращающейся пластины [авт. св. 917072 СССР. МКИ G 01 N 27/90 Вихретоковый преобразователь опубл. 1982] . Указанный вихретоковый преобразователь предназначен для контроля качества точечных сварных соединений, как правило, листовых материалов. Однако для контроля качества межэлементных сварных соединений аккумуляторов, имеющих более сложную геометрию такой преобразователь имеет низкую точность в связи с неоптимальной конфигурацией магнитного поля.

Известен также накладной вихретоковый преобразователь, содержащий Т-образную пластину из диэлектрического или слабомагнитного материала и расположенную на ней обмотку, выполненную из двух последовательно согласно включенных секций [авт. св. 1770885 СССР. МКИ G 01 N 27/90 Вихретоковый преобразователь/ Е.М. Терещенко, В.М. Емельянов. - опубл. 1993, Бюл. 20]. Данный преобразователь не адаптирован для геометрических особенностей контролируемых изделий и, следовательно, имеет низкую точность контроля.

Наиболее близок по технической сути к заявляемому изобретению вихретоковый преобразователь для контроля печатных плат, содержащий плоскую пластину Т-образной формы и расположенную на ней обмотку из микропровода, где каждый виток выполнен в виде Г-образных петель, вытянутых вдоль стойки пластины [авт. св. 1366933 СССР. МКИ G 01 N 27/90 Вихретоковый преобразователь для контроля качества печатных плат/ В.М. Емельянов, Е.М. Терещенко, С.Т. Глазков. - опубл. 1988, Бюл. 2]. Преобразователь указанной конструкции также имеет низкую чувствительность.

Технической задачей изобретения является повышение точности контроля качества вихретоковым методом электрических сварных соединений, выполненных через отверстие диэлектрической пластины, например межэлементных сварных соединений в аккумуляторных батареях, выполненных через отверстия сепараторов моноблока.

Поставленная задача решается тем, что в вихретоковом преобразователе, содержащем пластину и обмотку, последняя расположена по периметру пластины, согнутой по оси симметрии с образованием рабочего зазора, в котором на противоположной стороне от перегиба предусмотрена полость, имеющая конфигурацию, обеспечивающую доступ и наиболее плотное прилегание обмотки к сварному соединению, образующая рабочую часть обмотки, а оставшаяся нерабочая часть обмотки должна быть размещена возможно дальше от рабочей части для исключения наводок в рабочей части обмотки, а также для удобства пользования, связанного с особенностями конструкции контролируемых сварных соединений. Вихревые токи наводятся в контролируемом сварном соединении рабочей частью обмотки таким образом, что их путь проходит по контуру поверхности контролируемого изделия и лежит через площадь контактирования, осуществленную контактной сваркой.

Техническая сущность изделия поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображен вихретоковый преобразователь в трех проекциях, причем нижняя проекция является разрезом, а на фиг.2 показаны образцы контролируемого изделия и распределение токов в них (вид сверху).

Преобразователь содержит корпус 1, обмотку 2, выводы обмотки 3, рабочую часть обмотки 4, рабочий зазор 5.

Рабочий зазор имеет узкую часть для надевания на диэлектрическую перегородку контролируемого изделия, и в нем на противоположной стороне от перегиба предусмотрена полость 6, имеющая конфигурацию, обеспечивающую доступ и наиболее плотное прилегание рабочей части обмотки 4 к контролируемому сварному соединению.

К существенным отличительным признакам заявляемого технического решения относится геометрическая форма преобразователя, позволяющая осуществлять доступ к контролируемому сварному соединению, выполненному через отверстие диэлектрической пластины; обмотка имеет рабочую часть лишь в области полости, предназначенной для надевания на контролируемое изделие и состоит из двух частей по обе стороны относительно рабочего зазора.

На фиг.2 показан пример контролируемого изделия и распределение токов в нем. Здесь изображены контролируемое изделие 7, контур наводимых вихревых токов 8, диэлектрик, через который выполняется сварное соединение 9.

Устройство работает следующим образом. Вихретоковый преобразователь надевается рабочей частью 4 (фиг.2) его обмотки 2 (фиг.1) непосредственно на контролируемое изделие 7 (фиг.2). Рабочая часть 4 наводит в этом изделии вихревые токи по контуру 8 (фиг. 2). Токи, наведенные в изделии, изменяют магнитное поле преобразователя, что и фиксируется при контроле.

Если контролируемое изделие хорошо сварено, то контур наведенных преобразователем вихревых токов будет таким, как показано на фиг.2 б). Если же детали изделия не будут сварены, то вокруг каждой из них будет создан свой контур вихревых токов, как показано на фиг.2 в). При этом магнитные потоки, созданные вихревыми токами в месте соединения свариваемых деталей, будут противоположно направлены, что будет ослаблять общий магнитный поток, наведенный в контролируемом изделии. То есть магнитное сопротивление изделия во втором случае окажется большим, чем в первом.

Преимуществом устройства является возможность контроля качества сварных соединений, выполненных через отверстие диэлектрической пластины.

Формула изобретения

Вихретоковый преобразователь для контроля качества сварных электрических соединений, выполненных через отверстие диэлектрической перегородки, содержащий плоскую пластину и обмотку из микропровода, отличающийся тем, что для образования рабочего зазора преобразователя пластина с расположенной по ее периметру обмоткой согнуты по оси симметрии и в рабочем зазоре на противоположной стороне от перегиба предусмотрена полость, имеющая конфигурацию, обеспечивающую доступ и наиболее плотное прилегание обмотки к сварному соединению, образующая рабочую часть обмотки, а оставшаяся нерабочая часть обмотки должна быть размещена возможно дальше от рабочей части.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2