Электромагнитный преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11Ц926582

Союз Советски к

Социал нстнчесинк

Республик

Ф (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 16.09.80 (2!) 2982430/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (51)M. Кл.

G О! и 27/90 Ъвударстаенный квинтет

СССР но делам нзабретеннй н аткрытнй

{БЗ) УДК 620. >79..!. (088. 8) Опубликовано 07.05 82 Бюллетень № !7

Дата опубликования описания 07.05.82

А.И.Меркулов, Ю.А.Маланичев, В.А.Денисов и Л.М.Логвинов (72) Автор ь1 изобретения

Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. акад. С.П.Королева (7! ) Заявитель (5Й) ЭЛEKTPОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к неразрушаемому контролю изделий сложной формы и может быть использовано для контроля радиальных перемещений лопаток компрессора газотурбинных двигателей.

Известен электромагнитный преобразователь, содержащий основную и дополнительную возбуждающие катушки и измерительную катушку, расположенные в параллельных плоскостях E>q.

Однако этот преобразователь обладает низкой помехоустойчивостью, а также низкой чувствительностью и малым рабочим диапазоном при воздействии внешних электромагнитных полей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электромагнитный преобразователь, содержащий магнитопровод Н-образной ю формы, обмотку возбуждения, расположенную на среднеи стержне магнитопровода, и четыре измерительные обмотки, расположенные на концах боковых стержней магнитопровода. Обмотки на верхних концах стержней образуют од" ну пару, на нижних концах - другую пару. В парах обмотки включены между собой согласно и встречно, а пары обмоток включены встречно между собой (2).

Известный преобразователь обладает низкой помехоустойчивостью ко внешним электромагнитным полям и недостаточной чувствительностbe.

Цель изобретения — повышение чувствительности и помехоустойчивости преобразователя.

Указанная цель достигается за счет того, что электромагнитный преобразователь, содержащий магнитопровод Н-образной формы, обмотку возбуждения, расположенную на среднем стержне магнитопровода, и четыре измерительные обмотки, расположенные на концах боковых стержней магнитопровода, снабжен оправкой из электропроводящего материала с прорезью, 926

3 в которой размещен магнитопровод, причем глубина прорези равна длине магнитопровода, и дополнительными обмотками возбуждения, расположенными попарно-симметрично относительно продольной оси среднего стержня магнитопровода, обмотки в парах соединены между собой последовательно и согласно, пары соединены своими концами с началом основной возбуждающей обмотки, начала их предназначены для подключения при контроле к источнику возбуждающего тока, измерительные обмотки расположены попарно-симметрично относительно про-.: дольной оси среднего стержня магнито" провода, обмотки в парах соединены между собой последовательно и согласно, пары соединены между собой встречно.

На. Фиг. 1 показана конструкция преобразователя на фиг, 2 - вид на преобразователь со стороны прорези оправки, на фиг. 3 - схема соединения обмоток преобразователя, Иагнитопровод 1 Н-образной Формы преобразователя установлен в прорези 2 проводящей оправки 3 над контролируемым изделием 4. Измерительные обмотки 5 и 6, расположенные на внутренних концах боковых стержней магнитопровода, измерительные обмотки 7 и 8, расположенные на внешних хонцах боковых стержней магнито" провода, включены согласно, а пары между собой - встречно, Основная . обмотка 9 возбуждения расположена на среднем стержне магнитопровода.

Пары последовательно соединенных дополнительных внутренних обмоток 10 и 11 возбуждения и внешних обмоток I 2 и 13 возбуждения включены согласно с основной обмоткой 9. При работе преобразователя выходные клеммы 14 и 15 его обмоток возбуждения подключаются через регулируемый аттенюатор 16 к генератору 17. Основная область применения преобразователя контроль виброперемещений лопаток компрессора газотурбинных двигателей, При этом преобразователь помещается в установочное отверстие обе, чайки 18 статора двигателя.

Преобразователь работает следующим образом.

При контроле виброперемещений и зазоров до лопаток для исключения влияния нестабильности электропроводности изделий используется высо582 ф кая частота f питающего напряжения, которая накладывает ограничение f> <<

Фо на собственную резонансную частоту.|о контура из индуктивности. Lo преобразователя и распределенной емкости СО соединительной линии, для исключения влияния нестабильности f>. Величина Lo ограничивает число витков обмоток возбуждения и изме10 рительных.

Установка магнитопровода i с обмотками 5-13 преобразователя в прорезь 2 проводящей оправки 3 из материала с высокой удельной электрической проводимостью вызывает концентрацию электромагнитного поля в рабочей зоне., что снижает влияние электропроводности обечайки статора и одновременно уменьшает L обмоток.

20 Это позволяет увеличить число их витков и, как следствие, чувствительность преобразователя. Длина магнитопровода, определяемая по оси его перемычки и почти равная диаметру 0 установочного отверстия, характеризует основные размеры зоны с электромагнитным полем. Поэтому глубина паза равна длине магнитопровода и превышает его высоту.

При установке оправки 3 с преобразователем в установочное отверстие обечайки 18 статора двигателя ее край обычно не доходит до края отверстия для создания зазора безопас35 ности. В результате сказывается дополнительное ослабление возбуждающего электромагнитного поля вихревыми токами на стенках отверстия обечайки. Происходит начальный разбаланс

4s преобразователя и ослабление чувствительности к перемешениям контролируемых лопаток 4, что объясняется необходимостью ограничения коэффициента усиления выходного сигнала преобра45 зователя.

Электрическая компенсация данного раэбаланса реализуется увеличением тока в дополнительных обмотках (2 и l3 возбуждения, ослаблением тока в обмотках 10 и 11 с помощью регулируемого аттенюатора 16 (в простейшем случае потенциометр), подключенного к генератору 17.

Применяемая компенсация легко asтоматизируется, что позволяет стаби55. лизировать параметры преобразователя и повысить его помехозащищенность в процессе контроля виброперемещений лопаток.

5 9265

Симметрия в размещении дополнительных обмоток возбуждения и измерительных обмоток относительно .основной обмотки возбуждения, а также наличие теплопроводящей оправки снижают влия- g ние градиента температуры и позволяют повысить помехоустойчивость преобразователя.

Предлагаемый преобразователь обладает высокой чувствительностью и помело хоустойчивостью в условиях воздействия на него внешних электромагнитных полей и резких перепадов температур, а также позволяет производить отстройку от влияния зазора до контролируемого объекта.

Формула изобретения

Электромагнитный преобразователь, содержащий магнитопровод Н-образной формы, обмотку возбуждения, раополо,женную на среднем стержне .магнйто провода, и четыре измерительные обмотки, расположенные на концах боковых стержней магнитопровода, о тли чающийся тем, что, с целью повышения чувствительности

82 . 6 и помехоустойчивости оН снабжен оправкой из электропроводящего материала с прорезью, в которой размещен магнитопровод, причем глубина прорези равна длине магнитопрсвода, и дополнительными обмотками возбужде,ния, расположенными попарно-симмет рично относительно продольной оси среднего стержня магнитопровода, обмотки в парах соединены между собой последовательно и согласно, пары соединены своими концами с началом основной возбуждающей обмотки, начала их предназначены для подключения при контроле к источнику возбуждающего тока, измерительные.обмот-ки расположены попарно-симметрично относительно продольной оси среднего стержня магнитопровода, обмотки в парах. соединены между собой последовательно и согласно, пары соединены между собой встречно.

Источники информации, принятые во внимание при Экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 568007, кл. G 01 N 27/86, 1977

2. Авторское сивдетельство СССР 568960, кл. G 08 С 9/04, 1977 (поототип).

926582

Составитель А.Жигарев

Редактор Л.Филь .Техред Е. Каритонцик Корректор 0. Билак

4 .. .2»

Ъ» бакаэ 2976/38 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4