CS237840B1 - Differential inductive sensor for defectoscopy of surface cracks in metallic materials - Google Patents

Differential inductive sensor for defectoscopy of surface cracks in metallic materials Download PDF

Info

Publication number
CS237840B1
CS237840B1 CS836166A CS616683A CS237840B1 CS 237840 B1 CS237840 B1 CS 237840B1 CS 836166 A CS836166 A CS 836166A CS 616683 A CS616683 A CS 616683A CS 237840 B1 CS237840 B1 CS 237840B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
coils
surface cracks
defectoscopy
excitation coil
sensor
Prior art date
Application number
CS836166A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Other versions
CS616683A1 (en
Inventor
Viktor Martisovits
Jozef Kaluzay
Original Assignee
Viktor Martisovits
Jozef Kaluzay
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Viktor Martisovits, Jozef Kaluzay filed Critical Viktor Martisovits
Priority to CS836166A priority Critical patent/CS237840B1/en
Publication of CS616683A1 publication Critical patent/CS616683A1/en
Publication of CS237840B1 publication Critical patent/CS237840B1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

Riešenie patří do odboru strojárstva a hutníctva a rieši konštrukciu snímača na defektoskopiu povrchových trhlin v kovových materiáloch. Jeho podstata je v tom, že budiaca cievka indukovaných vířivých prúdov v elektricky vodivom materiáli je uložená v rovnakých vzdialenostiach medzi snímacími cievkami tak, že osi všetkých troch cievok sú navzájom rovnoběžné a ležia v jednej rovině, pričom snímacie cievky sú zapojené diferenciálně. Budiaca cievka aj snímacie cievky sú nasunuté na jádro tvaru E s vysokou permeabilitou, ktorého pólové nástavce možno vytvarovat podlá geometrie testovaného povrchu.The solution belongs to the department of mechanical engineering and metallurgy and solves the construction of a sensor for defectoscopy of surface cracks in metal materials. Its essence is that the excitation coil of induced eddy currents in an electrically conductive material is placed at equal distances between the sensing coils so that the axes of all three coils are parallel to each other and lie in one plane, while the sensing coils are connected differentially. Both the excitation coil and the sensing coils are pushed onto an E-shaped core with high permeability, whose pole extensions can be shaped according to the geometry of the tested surface.

Description

237840237840

Vynález sa týká diferenciálneho induktív-neho snímača na defektoskopiu povrcho-vých trhlin v kovových materiáloch najmav strojárenských a hutnických prevádz-kach.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a differential inductive sensor for defectoscopy of surface cracks in metallic materials of dark engineering and metallurgical plants.

Kontrola spracovávaného materiálu bez-prostředné v technologickom procese za ú-čelom automatického vytried'ovania jehovadných častí vyžaduje citlivé, ale přitomjednoduché defektoskopické snímače trhlin.Defektoskopické zariadenia využívajúce di-ferenciálně induktivně snímače s priechod-zími cievkami vyžadujú jednosměrná pred-magnetizáciu skúšaného feromagnetickéhomateriálu, přesné vedenie predmetov, kto-ré nesmú byť deformované. Tieto snímačenemožno aplikovat na kontrolu drotov zde-formovaných pri zvinutí vo zvitkoch a zis-ťujú iba začiatok alebo koniec trhliny.Inspection of the material to be processed in the technological process with the aim of automatic sorting of the needles requires sensitive but simple defectoscopic cracks sensors. Defectoscopic devices using differential inductive sensors with through-coils require unidirectional pre-magnetization of the ferromagnetic material under test, accurate guiding objects that must not be deformed. These transducers can be applied to control the burrs formed in the coils, and only detect the beginning or end of the crack.

Lepšie vlastnosti na detekciu povrcho-vých trhlin majú príložné snímače, ktorýchdiferenciálně zapojené snímacie cievky súsymetricky vložené vnútri budiacej cievkytak, že ich osi sú rovnoběžné s osou budia-cej cievky. Nevýhodou tohto usporiadaniasú relativné velké rozměry budiacej cievky,čím sa zváčšuje oblasť materiálu, v ktorejsa indukujú vířivé prúdy, čo zvyšuje po-třebný budiaci výkon.Better features for detecting surface cracks are those with transducers whose differential coils are symmetrically inserted inside the excitation coil so that their axes are parallel to the axis of the coil. The disadvantage of this arrangement is the relatively large dimensions of the excitation coil, thereby increasing the area of the material in which it induces eddy currents, which increases the required excitation power.

Uvedené nevýhody odstraňuje diferenci-álny induktívny snímač na defektoskopiupovrchových trhlin v kovových materiálochzaložený na principe indukovaných vířivýchprúdov v elektricky vodivom materiáli s di-ferenciálně zapojenými snímacími cievka-mi podlá vynálezu, ktorého podstata je vtom, že budiaca cievka je uložená v rovna-kých vzdialenostiach medzi snímacími ciev-kami tak, že osi budiacej cievky a sníma-cích cievok ležia v jednej rovině a sú na-vzájom rovnoběžné. Ďalej pólové nástavcea jádro sú vytvarované podlá geometrie tes-tovaného prvku. Výhodou diferenciálneho induktívnehosnímača je, že nevyžaduje jednosměrnápredmagnetizáciu feromagnetického mate-riálu, ani žiadne nastavovanie před začiat-kom skúšania a vzdialenosť medzi sníma-čom a testovaným povrchom nie je kritic-ká. Pri hladaní povrchových trhlin nie jerozhodujúca ani poloha ich začiatku, při-padne konca a ani změna ich hlbky. V po-rovnaní s doterajšími príložnými induktív-nymi snímačmi geometria snímača podlá vynálezu je jednoduchšia z hladiska zhoto-venia cievok, ktoré možu byť rovnaké.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the differential inductive sensor on defectoscopic surface cracks in metal materials based on the principle of induced eddy currents in the electrically conductive material with the differential coil sensing coils according to the invention, the principle being that the excitation coil is disposed at equal distances between the scanning coils so that the coil axes and the sensor coils are aligned and parallel to each other. Further, the pole pieces and the core are shaped according to the geometry of the test element. The advantage of the differential inductive transducer is that it does not require unidirectional magnetization of the ferromagnetic material, nor any adjustment prior to the start of the test, and the distance between the transducer and the test surface is not critical. Neither the position of their start, the end, nor the change in their depth are decisive in the search for surface cracks. Compared with the prior art inductive sensors, the sensor geometry of the invention is simpler in terms of coil formation, which may be the same.

Na priloženom výkrese je schematickyznázorněný diferenciálny snímač na defek-toskopiu povrchových trhlin v kovovýchmateriáloch.In the accompanying drawing, a differential sensor is shown schematically for defectoscopy of surface cracks in metal materials.

Diferenciálny induktívny snímač podlávynálezu pozostáva z budiacej cievky 2 az dvoch snímacích cievok 1 a 3, ktorých osisú rovnoběžné, ležia v spoločnej rovině, pri-čom vzdialenosti snímacích cievok 1 a 3 odbudiacej cievky 2 sú rovnaké. Cez budiacucievku 2 preteká budiaci striedavý prúd,čím sa vytvára v jej okolí magnetické po-le. Snímacie cievky 1 a 3 sú zapojené dosérie tak, aby v nich indukované napatiasa odčítali. Takto vznikajúce rozdielovénapátie je mierou polohy trhliny vzhladomna snímač. Počas testovania sa snímač po-súva rovnoběžně s povrchom materiálu 4tak blízko, aby časť magnetických siločiarpřetínala jeho povrch. Citlivost snímačamožno podstatné zvýšit nasunutím cievokna feritové, alebo feromagnetické jádro Stvaru E, ktorého pólové nástavce 6 móžubyť vytvarované podlá geometrie povrchutestovaného materiálu 4.The differential inductive sensor of the invention consists of an excitation coil 2 and of two sensing coils 1 and 3, the axes of which are parallel to each other, in a common plane, the distances of the sensing coils 1 and 3 of the excitation coil 2 being the same. An exciting alternating current flows through the exciter 2, thereby creating a magnetic field around it. The sensing coils 1 and 3 are connected to the plates so as to subtract the induced tensions therein. The resulting differential voltage is a measure of the crack position of the sensor. During testing, the transducer is parallel to the surface of the material so that a portion of the magnetic flux lines cross its surface. The sensitivity of the sensor can be substantially increased by inserting a ferrite coil, or a ferromagnetic core of the Form E, the pole pieces 6 of which can be shaped according to the geometry of the surface-tested material 4.

Diferenciálny induktívny snímač na de-fektoskopiu povrchových trhlin v kovovýchmateriáloch je založený na principe bude-nia vířivých prúdov v skúšanom materiálistriedavým magnetickým polom a ktoréhogeometria snímacej charakteristiky sa vy-značuje rovinnou symetriou. Ak trhlina vmateriáli sa nachádza mimo dosah magne-tického póla, alebo leží právě v rovině sy-metrie snímania, nenaruší sa symetria roz-loženia vířivých prúdov v materiáli. Pretoani snímač v takomto případe trhlinu neza-znamená. Ak sa však posuvom snímača trh-lina dostane do magnetického póla mimorovinu symetrie snímacej charakteristiky,pole vířivých prúdov přestane byť symetric-ké a na výstupe snímača vznikne striedavénapátie, ktorého fáza a velkost závisí odpolohy trhliny ’vzhladom na rovinu symet-rie.The differential inductive sensor for de-fectoscopy of surface cracks in metal materials is based on the principle of eddy currents in the tested material-magnetic field and whose geometry of the sensing characteristic is marked by plane symmetry. If the material fracture is outside the magnetic pole range, or lies just in the sensing plane of symmetry, the symmetry of the distribution of the eddy currents in the material will not be impaired. The sensor does not include a crack in such a case. However, if the symmetry of the sensing characteristic is brought into the magnetic pole by the movement of the crack sensor, the eddy current field ceases to be symmetrical and the sensor output produces alternating voltage, whose phase and size depend on the crack position relative to the symmetry plane.

Diferenciálny induktívny snímač na de-fektoskopiu povrchových trhlin v kovovýchmateriáloch je okrem defektoskopie vhod-ný aj na vedenie nástrojov pozdíž medzery,alebo ryhy v kovovom materiáli, napříkladpri zvéraní a opracovávaní kovových die-lov.The differential inductive sensor for the detection of surface cracks in metal materials is also suitable for guiding tools, in addition to defectoscopy, in gaps or grooves in metal material, for example in the welding and machining of metal die.

Claims (2)

237840 PREDMET237840 PREDMET 1. Diferenciálny induktívny snímač na de-fektoskopiu povrchových trhlin v kovovýchmateriáloch založený na principe induko-vaných vířivých prúdov v elektricky vcdi-vom materiáli s diferenciálně zapojenýmisnímacími cievkami sa vyznačuje tým, žebudiaca cievka (2) je uložená v rovnakýchvzdialenostiach medzi snímacími cievkami(1 a 3) a osi budiacej cievky (2) a sníma- VYNÁLEZU cích cievok (1 a 3J ležia v jednej rovině asú navzájom rovnoběžné.1. A differential inductive transducer sensor for surface cracks in metal materials based on the principle of induced eddy currents in an electrically conductive material with differentially connected sensing coils is characterized by the ribbing coil (2) being positioned at the same distances between the sensing coils (1 and 3) and the excitation coil axes (2) and the inventive coils (1 and 3J are in one plane and are parallel to each other). 2. Diferenciálny induktívny snímač podl'abodu 1 sa vyznačuje tým, že budiaca cievkaa snímacie cievky (1, 3) nasunuté na fero-magnetické alebo feritné jádro (5) tvaru E,ktorého pólové nástavce (6j a jádro (5) súvytvarované podlá geometrie testovanéhopovrchu. 1 list výkresov2. A differential inductive sensor according to claim 1, characterized in that the excitation coil and the sensing coil (1, 3) are pushed onto a ferromagnetic or ferrite core (5) of the E-shape, whose pole pieces (6j and the core (5) are formed according to the geometry. 1 sheet of drawings
CS836166A 1983-08-24 1983-08-24 Differential inductive sensor for defectoscopy of surface cracks in metallic materials CS237840B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS836166A CS237840B1 (en) 1983-08-24 1983-08-24 Differential inductive sensor for defectoscopy of surface cracks in metallic materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS836166A CS237840B1 (en) 1983-08-24 1983-08-24 Differential inductive sensor for defectoscopy of surface cracks in metallic materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS616683A1 CS616683A1 (en) 1984-04-16
CS237840B1 true CS237840B1 (en) 1985-10-16

Family

ID=5408091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS836166A CS237840B1 (en) 1983-08-24 1983-08-24 Differential inductive sensor for defectoscopy of surface cracks in metallic materials

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS237840B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS616683A1 (en) 1984-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3271664A (en) Combined leakage field and eddy current detection system
US3359495A (en) Magnetic reaction testing apparatus and method of testing utilizing semiconductor means for magnetic field sensing of an eddy-current-reaction magnetic field
KR100671630B1 (en) On-line flaw detection method of magnetic leak detector and strip of magnetic flaw detector
EP1660842B1 (en) Position sensors
Kosmas et al. The effect of magnetic anomaly detection technique in eddy current non-destructive testing
RU2442151C2 (en) Method for subsurface flaw detection in ferromagnetic objects
KR101364684B1 (en) Unit for Detecting Magnetic Leakage Flux Using Electromagnetic Induction and Non-destructive Testing System and Method Using th Same
US4331919A (en) Apparatus for magnetic testing ferromagnetic sheet or strip material using rectangular coils
US3825822A (en) Apparatus for inspecting the quality of short, electrically conductive workpieces by the eddy current test method
US2758276A (en) Apparatus for the non-destructive testing of magnetizable objects
GB2031155A (en) Isotropic magnetising system
CS237840B1 (en) Differential inductive sensor for defectoscopy of surface cracks in metallic materials
US4675605A (en) Eddy current probe and method for flaw detection in metals
JP2008039394A (en) Electromagnetic induction sensor for metal detector
JP4192708B2 (en) Magnetic sensor
RU2493561C1 (en) Eddy current magnetic method of failure detection of ferrous objects
EP0381406A2 (en) Apparatus for and method of measuring magnetic flux density
Moses et al. AC Barkhausen noise in electrical steels: Influence of sensing technique on interpretation of measurements
JPS6011493Y2 (en) Electromagnetic induction detection device
Gu et al. The principle and application of a new technique for detecting wire rope defects
JPS6015020B2 (en) Electromagnetic induction detection device using orthogonal crossed magnetic fields
SU1704057A1 (en) Magnetic field flaw detector
JPS592605Y2 (en) coin sorting device
SU1525641A1 (en) Method of nondestructive inspection of quality of anisotropic cold-rolled electrical-sheet steel
SU1368830A1 (en) Variable reluctance pickup