Электромагнитный преобразователь для неразрушающего контроля ферромагнитных материалов

 

ОПИСАН (и) 590655

И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Всюв Ьвстскик

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 508735 (22) Заявлено 14.10.76 (21) 2412147/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.78. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 09.02.78 (51) М. Кл. G OIN 27/86

Государственный ксмите

Совета Министров CCCf по делам изобретений и открытий (53) УДК 620.179.142 (088.8) (72) Авторы изобретения

H. H. Зацепин, Н. О. Гусак, A. В. Чернышев, E. M. Кричевский, А. Б. Ламин и Л. М. Чеканов

Отдел физики неразрушающего контроля АН Белорусской ССР (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение касается неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано для контроля твердости, структуры материалов и других физико-механических параметров изделий.

По авт. св. № 508735 известен электромагнитный преобразователь для неразрушающего контроля ферромагнитных материалов, содержащий катушку возбуждения, расположенные на ее торцах измерительную и компенсационную катушки, включенные дифференциально, компенсатор и магнит. Компенсатор выполнен из неферромагнитного материала, а число витков компенсационной катушки больше числа витков измерительной катушки в и раз, где 1,5(n(2,7.

Однако этот преобразователь не обеспечивает необходимой надежности контроля ввиду влияния вариации зазора.

Цель изобретения — повышение надежности контроля.

Для этого преобразователь снабжен дополнительными измерительной и компенсационной катушками, расположенными соосно с катушкой возбуждения на тех же ее торцах, что и одноименные основные катушки, основная измерительная катушка включена встречно с дополнительной компенсационной катушкой, основная компенсационная катушка включена встречно с дополнительной измерительной катушкой, пары катушек соединены между собой по схеме вычитания, сумма витков у каждой пары одинакова, а сумма витков компенсационных катушек в два раза

5 больше суммы витков измерительных катушек, На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый преобразователь; на фиг. 2 — график зависимости ЭДС каждой пары катушек

1о и выходной ЭДС преобразователя от зазора.

Преобразователь содержит катушку 1 возбуждения, основную измерительную катушку

2 и дополнительную измерительную катушку

3, основную 4 и дополнительную 5 компенса15 ционные катушки, корпус 6, магнит 7 и подвижный компенсатор 8. Основные измерительная и компенсационная катушки 2 и 4 расположены на торцах катушки 1 возбуждения, дополнительные катушки 3 и 5 установ20 лены соосно с основными, катушками 2 и 4.

Основная измерительная катушка 2 и дополнительная компенсационная катушка 5 включены встречно и объединены в первую пару.

Дополнительная измерительная катушка 3 и

25 основная компенсационная катушка 4 включены встречно и объединены во вторую пару.

Первая и вторая пары включены по схеме вычитания. Катушки расположены в корпусе

6. Сумма витков катушек 2 и 5 первой пары зО равны сумме витков катушек 3 и 4 второй

890655

6 00

200

А

Puz. 1

Р0 g5 30

НПО

Заказ 3195116

Изд. № 182 Тираж 1109

Подписное

Типография, пр. Сапуиоиа, 2 пары, а сумма витков компенсационных катушек 4 и 5 в два раза больше суммы витков измерительных катушек 2 и 3. Компенсатор

8 выполнен из неферромагнитного материала и с возможностью продольного перемещения вдоль оси корпуса. Магнит 7 предназначен для постоянного подмагничивания контролируемого изделия (не показано).

Измерения с помощью преобразователя и отстройку от зазора осуществляют следующим образом.

При установке преобразователя на контролируемое изделие в основной и дополнительной измерительных катушках 2 и 3 наводится

ЭДС сложной формы, обусловленная током возбуждения и постоянным подмагничиванием. В основной и дополнительной компенсационных катушках 4 и 5 наводится ЭДС электромагнитной индукции. Так как основная измерительная катушка 2 включена встречно с дополнительной компенсационной катушкой 5, образуя первую пару, а дополнительная измерительная катушка 3 включена также встречно с основной компенсационной катушкой 4, образуя вторую пару, и первая и вторая пары включены по схеме вычитания, то на выходе преобразователя будет некомпенсированный сложный сигнал. Перемещением компенсатора 8 в направлении катушек добиваются компенсации ЭДС одной из пар, например первой пары (катушки 2 и 5) до минимального значения (точка А на фиг.2).

ЭДС второй пары также будет компенсированы до определенного уровня (точка В на фиг. 2). Допустим, что зазор между преобразователем и изделием увеличился на величину Лп. Тогда ЭДС каждой пары также изменится (точка С для первой пары и точка D для второй пары). Однако так как зависи" мость изменения ЭДС каждой пары при изменении зазора почти идентична, то разность

ЭДС, наводимых в каждой паре, одинакова, 5 так как АВ =CD=E„. Как видно из фиг. 2, возрастание зазора от 0 до 3 мм приводит к изменению ЭДС первой пары от 25 до

600 мВ, второй пары от 250 до 825 мВ, а разностный сигнал почти не изменяется, т. е. вы10 ходная ЭДС преобразователя практически не зависит от зазора.

Предлагаемый преобразователь позволяет производить отстройку при изменении зазора без сложных дополнительных устройств. Кро1о ме того, преобразователь дает возможность контролировать различные ферромагнитные материалы с высокой точностью.

Формула изобретения

Электромагнитный преобразователь для неразрушающего контроля ферромагнитных материалов по авт. св. № 508735, о т л и ч а ющ и и ся тем, что, с целью повышения надежности контроля, он снабжен дополнительными измерительной и компенсационной катушками, расположенными соосно с катушкой возбуждения на тех же ее торцах, что и одноименные основные катушки, основная измерительная катушка включена встречно с дополнительной компенсационной катушкой, основная компенсационная катушка включена встречно с дополнительной измерительной катушкой, пары катушек соединены между собой по схеме вычитания, сумма витков у каждой пары одинакова, а сумма витков компенсационных катушек в два раза больше суммы витков измерительных катушек,