Феррозондовый преобразователь

 

(72) Авторы изобретения

А.И. Пашагин, В.Е, Щербинин и Б.А. Фи (7l ) Заявитель

Институт физики металлов Уральского на

АН СССР (54) ФЕРРОЗОНДОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к нераэрушающему контролю изделий иэ ферромагнитных материалов и может быть использовано в машиностроительной и металлургической промышленности.—

Известны феррозондовые преобразователи, состоящие из одного или двух полузондов, каждый из которых содержит две обмотки: возбуждения и измерительную 1

Недостатками известных преобразователей являются малая эона контроля и, в связи с этим, низкая производительность.

Наиболее близким по технической . сущности к изобретению является феррозондовый преобразователь для неразрушающего контроля, содержащий катушку с возбуждающей и измерительной обмотками и сердечник из ферромагнит. ного материала. Катушка охватывает сердечник и неподвижно закреплена на, нем (23.

Недостатком известного преобразователя является низкая производительность контроля из-за того, что для обеспечения необходимой зоны контро" ля при дефектоскопировании изделий

5 необходимо этот преобразователь перемещать вдоль этой зоны, либо увели-. чивать число преобразователей. Это, создает трудности при дефектоскопировании изделий. Например, для съема

1О информации с перемещающегося (вращающегося) преобразователя необходим токосъем: контактный либо индукционный. Увеличение числа преобразователей приводит к усложнению аппаратуры

f5 нераэрушающего контроля.

Цель изобретения — повышение производительности контроля.

Указанная цель достигается тем, что феррозондовый преобразователь для неразрушающего контроля, содержащий катушку с возбуждающей и измерительной обмотками и сердечник из ферромагнитного материала, снабжен

3 9949 немагнитным диском, установленным с возможностью вращения вокруг своей оси относительно катушки, сердечник закреплен на диске, а катушка выполнена седлообразной формы и вытянута вдоль траектории вращения сердечника.

Кроме того, феррозондовый преобразователь снабжен,по крайней мере еще одной катушкой, идентичной пер:вой.

На фиг. 1 показан феррозондовый преобразователь с одной катушкой; на фиг. 2 - то же, с двумя катушками; на фиг. 3 - феррозондовый преобразователь при контроле плоских изделий; на фиг, 4 — то же, при контра. ле труб.

Феррозондовый преобразователь со- " держит немагнитный диск 1, на периферии которого размещен сердечник 2 из магнитомягкого ферромагнитного материала, Над диском расположена катушка 3, содержащая измерительную обмотку 4 и возбуждающую обмотку . Чтобы сердечник 2 при вращении мог проходить внутри катушки, ей придана седлообразная форма, средняя линия катушки расположена так, что совпадает с дугой окружности вращения сердечника, длина сердечника 2 внутри катушки меньше ее. высоты, а катушка вытянута вдоль траектории вращения сердечника. Преобразователь может быть выполнен с двумя катушками 3 и 6.

Преобразователь работает следующим образом.

С помощью высокочастотного генератора в возбуждающую обмотку 5 преобразователя подается синусоидальное

4О напряжение. При этом в. измерительной обмотке 4 появляется ЭДС той же частоты, что и .в возбуждающей обмотке

С помощью двигателя диск 1 приводится во вращение, при этом сердечник 2 периодически проходит внутри катушки 3

45 с частотой вращения диска. При прохождении сердечника. 2 внутри катушки на выходе измерительной обмотки 4 наряду с основной появляется ЭДС нечетных гармоник.

При .дефектоскопировании плоских изделий 7 преобразователь помещают на поверхность изделия. Диск 1 с сердечником 2 размещают так, что плоскость диска параллельна поверхности изделия 7. Изделие намагничивают с помощью внешнего намагничивающего поля

Н, и если в нем имеется дефект, он образует собственное поле, выходящее на поверхность. Нормальная составляю. щая Н л этого поля подмагничивает сердечник 2, что приводит в соответствии с принципом работы феррозондовых преобразователей к появлению в измерительной обмотке 4 четных гармоник ЭДС, амплитуда которых (обычно используют вторую) пропорциональна полю дефекта Н „„.

С целью умейьшения фана основной гармоники и увеличения частоты сканирования возможно диаметрально противоположно первой катушке разместить вторую катушку 6, причем их измерительные обмотки включить встречно.

Контроль швов электросварных труб со снятым наружным гратом с помощью такого преобразователя осуществляется следующим образом.

Труба 8 со сварным швом 9 движется со скоростью Ч между полюсами электромагнита 10 постоянного тока, при этом область сварного шва намагничивается, и если в нем имеется дефект (трещина, непровар), то магнитные си-.. ловые линии образуют. поле дефекта.

Преобразователь 11 размещается между полосами таким образом, чтобы катушка 3 плоскостью витков устанавливалась вдоль направления внешнего намагничивающего поля Но, а ее длина перекрывала всю. зону сварного шва 9.

Диск 1 с сердечником 2 с помощью двигателя (не показан) приводится во вращение, и если при этом он пересекает поле дефекта, то в измерительной обмотке 4 наводится ЭДС, которая затем отфильтровывается и усиливается с помощью соответствующих электронных устройств.

Таким образом, феррозондовый пре" образователь для дефектоскопии позволяет существенно увеличить зону контроля, по сравнению с аналогичными сканирующими устройствами нет необходимости в специальном токосъеме, что позволяет значительно упростить аппаратуру неразрушающего контроля и повысить производительность контроля.

Формула изобретения l. Феррозондовый преобразователь для неразрушающего контроля, содержащий катушку с возбуждающей и из«

5,994973 б мерительной обмотками и сердечник --- снабжен по крайней мере еще одной из ферромагнитного-материала, о т - катушкой, иденти4йой первой. л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности Источники информации, -контроля, он снабжен немагнитным дис- принятые во внимание при экспертизе ком, установленным с возможностью вращения вокруг своей-оси относитель 1. Афанасьев 6.Ф. Феррозонды. Л;, но катушки, сердечник закреплен на "Энергия", 1969, с. 92-93. диске, а-катушка выполнена седлообразной формы и вытянута вдоль траек- 30 2. Афанасьев Р.Ф. и др. Иагнитометтории вращения сердечника. рические преобразователи, приборы, 2. Преобразователь по и. 1, о т . установки. Л., "Энергия", 1972, л и ч а.ю шийся тем, что он — с. 67-69 (прототип}..

994973

Составитель И. Кесоян

Техред И. Гайду

Корректор Е. Рошко

Редактор И. Николайчук

Заказ 630/28

Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11.3035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

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