Вихретоковый накладной преобразователь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А H И Е!„„741138

И ЗОБ РЕТЕ Н ИЯ,, 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (2 (22) Заявлено 04.05.77 (2l ) 2482385! 25 28 (5 I ) Щ. Кд.

5 01 N 27/86 с присоединением заявки ¹

Гееударстееииый комитет (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.80. Бюллетен-, ""=. 22 f 53) Д f(620.179. (. 14 (088.8)

Дата опубликования описания 18 .06,80 ио делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Г. Вяхорев и В. B. Фоменко (7I) Заявитель (54) ВИХРЕТОКОВЫ Й НАКЛАДНОЙ ПРЕОБРАЗОВА ТЕЛЬ

Изобретение относится к области неразрушающего контроля электрофизических . параметров .немагнитных материалов ме тодом вихревых токов и может быть использовано, например, для измерения удельной электропроводимости изделий с

5 отверстиями различного радиуса.

Известен вихретоковый накладной преобразователь, содержащий корпус с плоским торцом и возбуждающую и измеритель1О ную катушки, размещенные на корпусе (Ц.

Недостатком известного преобразователя является невысокая прочность контроля электрофизических свойств материалов вблизи отверстий вследствие влияния на вносимый сигнал преобразователя изменений радиуса отверстий .

Известен наиболее близкий к предлагаемому вихретоковый накладной преобразователь, содержащий корпус со с рерическим торцом, возбуждающую и измерительную катушки, размещенные на корпусе P)

Корпус снабжен полусферой, выполненной из немагнитного материала.

Недостатком известного преобразователя является невысокая точность контроля параметров изделий вблизи отверстий из-за близкого к единице отношения радиуса сферической поверхности торца к радиусу катушек.

Белью изобретения является повышение точности контроля электрофизических свойств немагнитных материалов вблизи отверсти; рмппчного радиуса.

Бель достигается тем, что сферический торец выполнен из диэлектрического материала, а отношение радиуса сферической поверхности торца к радиусу кату шек ипдуктивностей выбрано в пределах от 2,4 до 2,6

На фиг. 1 представлен общий вид преобразователя:; на фиг. 2 показаны зависимости расстояний между преобразователем и контролируемым изделием от отношения радиуса отверстия Кс к радиусу R,êàòóøки преобразователя, на фиг. 3 показаны зависимости амплитуды вйосимого сигнала

3 74113 от радиуса отверстия дпя изделий с различной удепьной электропроводимостью.

Вихретоковый накладной преобразователь содержит диэлектрический корпус 1 со сферическим торцом 2. На корпусе 1 размещены возбуждающая катушка 3 и измерительная катушка 4, соединенные через кон, такч ные пепестки 6 и 5 с кабелем 7.

Корпус 1 помещен в защитный кожух 8.

При контроле изделий с отверстиями различного радиуса преобразователь устанавпивеют нед издепием 9 по оси отверстия

10 до соприкосновения поверхности сферического торца 2 с краем отверстия по окружности. 15

Влияние изменения радиуса отверстий на вносимый сигнал вихретокового преобразоватепя аналогично впияншо зазора между катушками преобразователя и поверхностью изделия без отверстий, при этом амплиту да вносимого сигнапа нелинейно зависит от радиуса отверстий.

Для исктпочения впияния изменений радиуса отверстий на вносимый сигнал накладного преобразователя необходимо нели- 5 нейно изменять расстояние от катушек индуктивностей преобразоватепя до поверхности контролируемого изделия.

На фиг. 2 кривыми 11,12 н 13 показаны экспериментально полученные зависимости расстояний И оси поверхности контропируемого изделия, на которых необходимо располагать катушки преобразователей различных радиусов дпя подавления влияния изменений радиусов отверстий от и отношения — радиуса R< отверстия к

3 радиусу R сферы катушек преобразоватепя. Зависимость расстояний Ъ от отноRî . щения — имеет нелинейный характер .и 4О

К различные значения для преобразователей с радиусами катушек 2,5 мм (кривая 11 на фиг. 2), 5 мм (кривая 12) и 10 мм (кривая 13), полученные на частоте

2,5 кГц для образцов с удельной эпект- 45 ь сии, ропроводимостью 30 10

Изменять расстояние между катушками преобразоватепя и поверхностью изделия в зависимости от радиуса отверстий возможно с помощью торца со сферической поверхностью. Устеновпено, что максимальное подевпение впияния изменений радиуса

55 отверстия на вносимый сигнал накпадного преобразоветепя в области значений

К

2,0 имеет место при отношении

8 ф радиуса 1 сферической поверхности торца к радиусу К преобразоватепя — 2,4- 2,6

На фиг. 2 кривыми 14,15 и 16 пока-. заны зависимости ржстояния Й до поверхности издепия для преобразователей с радиусом катушек соответственно 2,5, 5 и

10 мм при значении отношения радиуса г- сферы торца к радиусу Я катушки преобразователя > =2,4 — 2,6, а на кривой дпя сравнения показана аналогичная зависимость: при значении отношения г — = 1,0. Из сравнения приведенных зай висимостей видно, что при — =2,4 2,6 изменении расстояния h близко к требуемому.

При контроле преобразователь устанавпивают над издепием по оси его отверстия. При уменьшении радиуса отверстия, например, до В, О, вносимый сигнал преобразователя увеличивается, но при этом за счет сферичности поверхности торца катушки преобразователя устанавпиваются дальше от поверхности изделия, например, на расстоянии Ъ, вследствие чего вносимый сигнал уменьшается. В резупьтате, при постоянстве эпектрофизических свойств материала изделия, вносимый сигнал преобразователя не изменяется. При увепичении радиус:а msepcтия, например, до R>< катушки преобразователя устанавливаются ближе к изделию, например, на расстоянии h> и вносимый сигнал увепичивается, что компенсирует уменьшение его от увеличения радиуса отверстия.

На фиг. 3 кривыми 18, 19 и 20 показаны зависимости амппитуды Ц вносимого сигнапа преобразователя с эквивапентным радиусом 5 мм и радиусом сферической поверхности торца 12,5 мм на частоте

2,5 кГц от радиуса R отверстия дпя еначений удельной эпектропроводимостр Кздеь си% лии соответственно 12; 30; 60 10

Здесь же кривыми 21, 22 и 23 показе, ны аналогичные зависимости U для известного преобразователя с эквивалентным ,радиусом 5 мм и радиусом сферической поверхности торца 5 мм. Сопоставпение кривых 18,19 и 20 и

21, 22 и 23 показывает, что погрешность измерения удепьной электропроводимости при изменении радиуса отверстия в предепах от 5 до 7,5 мм для известного преобразоватепя составляет не менее

400%, тогда как для предлагаемого не более 30%.

Вихретоковый накладной преобразователь, содержащий корпус со сферическим торцом, возбуждающую и измерительную катушки, размещенные на корпусе, о тл и ч аю шийся тем, î, с целью повышения точности контроля электрофи5 741138 6

Вихретоковый накладной преобразова- зических свойств немагнитных магериалов тель в несколько раз повышает точность вблизи отверстий различного радиуса, сфеконтропя, электрофиэических свойств немат рический торец выполнен из диэпектриченитных материалов вблизи отверстий при ского материала, а отношение радиуса изменении их радиусов в широких преде- сферической поверхности торца к радиусу пах. катушек индуктивностей выбрано в преде лах от 2,4 go 2,6.

Источники информации, Формула изобретения принятые во внимание при экспертизе

1, Справочник. Неразрушающий контроль металлов и изделий Под ред.

Г. С. Самойловича. М., Машиностроение, 1976, с. 206.

2. Авторское свидетельство СССР

l5 Я 222677, кл: B 01 В 7/06, 1967 (прототип).

74113S

Циб Ь, УЖ 4/Ю фУ Ю 12

p_#_ ЮИ

ilPn мм

Составитель Н. Долгова

Редактор Е. Зубиетова Техред И. Асталош Корректор E. Папп

Заказ 3 1 93 /4 3 Тираж 1019 Подписное

Ш ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Oat аМ юю юа фие3