Электромагнитное устройство для контроля внутреннего диаметра ферромагнитных труб

 

(72) Авторы изобретения

Н. Н. Зацепин, H. О. Гусак и А. В. Черныш

Институт прикладной физики АН Белорусской (7!) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОИАГНИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ВНУТРЕННЕГО ДИАИЕТРА ФЕРРОМАГНИТНЫХ ТРУБ

Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть исполь- .зовано для бесконтактного измерения внутреннего диаметра электропроводящих ферромагнитных труб.

Известно электромагнитное устройство для измерения внутреннего диаметра труб, содержащее внутренний проходной трансформаторный электромагнитный преобразоват*ель, генератор, соединенный с возбуждающей ка- Ч тушкой индуктивности преобразователя, и последовательно соединенные блок обработки сигнала, соединенный своим входом с измерительной катушкой индуктивности преобразователя, и 3 регистратор f 1).

Недостаток известного устройства состоит в недостаточной точности кон« троля, что связано с влиянием вариации магнитной проницаемости трубы на результаты измерения ее диаметра.

Наиболее близким по технической сущности является электромагнитное

2 устройство для контроля внутреннего диаметра ферромагнитных труб, содержащее последовательно соединенные ,генератор переменного тока, рабочую намагничивающую катушку индуктивное. ти и компенсационную намагничйвающую катушку индуктивности, установленные внутри последних соответственно, раба чую измерительную катушку индуктивности, предназначенную для размещения во внешней области контролируемой труба и коаксиально с ней, и компенсационную измерительную катушку индуктивности, блок обработки сигнала и сое диненный с его выходом регистратор 2 .

Однако и это устройство не обеспечивает необходимой точности конт. роля внутреннего диаметра ферромагнитных труб, так как не позволяет исключить влияние вариации магнитной проницаемости,;на результаты контроля.

Цель изобретения - повйаение точности контроля.

4 ф сигналов пяти интеграторов 9-13, соединенных своими выходами с входами соответствующих усилителей 14-18,и ,переключателя 19 с двумя группами из трех контактов, индикатора 20 нуля и регистратора 21. Входы интеграторов

9, 10 и 11 подключены соответственно к рабочим измерительным катушкам

6, 4 и 5 индуктивности, усилитель 15 с усилителем 17 и усилитель 16 с усилителем 18 соединены дифференциально, нормально замкнутые, нормально разомкнутые и перебрасываемые контакты первой и второй групп переключателя

19 соединены соответственно с нулевой шиной усилителя 14 и с выходом индикатора 20 нуля, выходом регистратора 21 и выходом усилителя 16, выходами усилителей 15 и 17, а выходы усилителей 14 и 18 соединены соответственно с входами индикатора 20 нуля и регистратора.21.

93812

Это достигается тем, что устройство снабжено второй и третьей рабочими измерительными катушками индуктивности, предназначенными для размещения соответственно во внешней и 5 внутренней областях контролируемой трубы и коаксиально с ней, и второй компенсационной измерительной катушкой индуктивности, блок обработки сигнала выполнен в виде пяти усили- 16 телей, пяти интеграторов, индикатора нуля и переключателя с двумя группами из трех контактов, первый, второй и третий интеграторы соединены своими входами с первой, второй и )5 третьей рабочими измерительными катушками индуктивности и своими выходами с входами первого, второго и третьего усилителей соответственно, четвертый и пятый интеграторы соедине ны своими входами с первой и второй компенсационными измерительными катушками индуктивности и своимй выходами с входами четвертого и пятого усилителей соответственно, второй усили.тель с четвертым и третий с пятым соединены дифференциально, нормально замкнутые, нормально разомкнутые и перебрасываемые контакты первой и второй групп переключателей, соединены соответственно с нулевой шиной первого усилителя и индикатора нуля, с нулевой шиной регистратора и с выходом третьего усилителя, с выходом второго усилителя и с выходом четвер35 того усилителя, а выходы первого и

flRToI 0 усилителей соединены соответственно с входами индикатора нуля и регистратора.

На чертеже представлена структур ная схема предложенного устройства.

Электромагнитное устройство для контроля внутреннего диаметра ферромагнитных труб состоит из последовательно соединенных генератора .1 пере-

43 менного тока, рабочей намагничивающей катушки 2 индуктивности и компенсационной намагничивающей катушки 3 индуктивности, первой, второй и третьей рабочих измерительных катушек 4, 5 и 6 индуктивности, предназначенных дпя размещения коаксиально с контролируемой трубой и соответственно во внешней и внутренней областях последней и установленных внутри рабочей намагничивающей катушки 2 индуктивности, первой и второй компенсационных измерительных катушек 7. и 8 индуктивности, входящих в блок обработки

Устройство работает следующим образом.

Контролируемую трубу 22 помещают внутри рабочих измерительных катушек

4 и 5 индуктивности,. заключая измерительную катушку индуктивности 6 в полости трубы 22. Рабочую и компенсационную катушки 2 и 3 индуктивности запитывают от генератора 1 переменного тока. Устанавливают одинаковый коэффициент усиления усилителей 14, 16 и 18. Переключатель 19 устанавливают а исходное состояние (показано на схеме). Подбирают коэффициент усиления, добиваясь нулевого значения на индикаторе 20 нуля. Затем устанавливают переключатель 19 в рабо-чее положение и по регистратору 21 измеряют сигнал, пропорциональный площади поперечного сечения внутренней полости трубы 22, а следовательно, и ее внутреннего диаметра. 8 последнем можно убедиться путем вычисления результирующего сигнала при условиях, наложенных на суммарный сигнал дифференциально включенных усилителей 14, 16 и 18.

Таким образом,,предлагаемое устройство позволяет повысить качество выпускаемых ферромагнитных труб, а также достоверность и точность контроля внутреннего диаметра труб, вследствие отстройки от магнитных и электрических свойств материала трубы.

938124

Формула изобретения

Электромагнитное устройство для контроля внутреннего диаметра ферромагнитных труб, содержащее последовательно соединенные генератор переменного тока, рабочую намагничивающую катушку индуктивности и компенсационную намагничивающую катушку индуктивности, установленные внутри последних соответственно, рабочую измерительную катушку индуктивности, предназначенную для размещения во внешней области контролируемой трубы и коаксиально с ней, и компенсационную измерительную катушку индуктив ности, блок обработки сигнала и соединенный с его выходом регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено второй и третьей рабочими измерительными катушками индук": тивности, предназначенными для размещения соответственно во внешней и внутренней областях контролируемой трубы и коаксиально с ней, и второй компенсационной измерительной катушкой индуктивиости, блок обработки сигнала выполнен в виде:пяти усилителей, пяти интеграторов, индикатора ну- в ля и переключателя с двумя группами из трех контактов, первый, второй и третий интеграторы соединены своими входами с первой, второй и третьей рабочими измерительными катушками ин дуктивности и своими выходами с входами первого, второго и третьего усилителей соответственно, четвертый и пятый интеграторы соединены своими входами с первой и второй компенсвци. онными измерительными катушками индук тивности и своими выходами с входами четвертого и пятого усилителей соответственно, второй усилитель с четвертым и третий с пятым соединены дифференциально, нормально замкнутые, нормально разомкнутые и перебрасывае-. мые контакты первой,.и второй групп переключателей соединены соответственно. с нулевой вином первого усили теля и индикатора нуля, с нулевой ши ной регистратора и с выходом третьего усилителя, с выходом второго усилителя и с выходом четвертого усилителя, а выходы первого и пятого усилителей соединены„ соответственно с входами индикатора нуля и регистра, тора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. патент Австралии F 436753. кл. 564, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

t 600491, кл. G 01 R 33/12, 1977 (прототип).

938124

Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий

1I3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4449/65

Филиал Ilflll "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Il. Шкатов

Редактор А. Козориз Техред И.. Рейввс Корректор И ° Реичик