NO125115B - - Google Patents

Description

Elektroinduktiv føler.

Poreliggende oppfinnelse angår en elektroinduktiv faler for hvirvelstrommer som induseres i material under relativ bevegelse mellom materialet og fole ren.

Det -er for Ikke-ode legg ende materialprovlng -tidligere kjent "å utnytte såkalt elektroinduktiv proving. Derved får den material-prove -som .skal undersakes passere gjennom en spole som -er. til-ko<p>let en veksélstromskilde. Derved dannes -som -kjent -et -el-ektro-.jnagnetisk felt i spolen og når felt-ets kraftlinjer skjærer proven oppstår hvirvelstrommer i denne som påvirker spolen og dennes elektriske egenskaper slik at -disse varierer i avhengighet av hvi r vel st rommene i -proven, hvilke i sin tur varierer i avhengighet av varierende egenskaper i provematerialet. Ved måling av spolens elektriske data kan det derfor utfores en kontroll av disse egenskaper i proven. På grunn av at variasjonene i spolens egenskaper imidlertid absolutt sett er meget små må spolen inngå i en bro- eller kompensasjons-kobling av en eller annen art og den ubalansespenning som oppnås fra broen må forsterkes kraftig for at de nevnte variasjoner skal kunne anvises. Slike brokoblinger er tidligere kjent og inngår ikke i selve oppfinnelsen slik at den skal ikke beskrives nærmere her. En passende utforelsesform er f. eks. beskrevet i det svenske patentskrift nr. 179-1+07 og på side 92-93 i "Progress in Non-destructive Testing, redigert av E.G. Stanford og J.H. Fearon, bind 1, Heywood & Company Limited London 1958". Elektromagnetisk materialundersokel.se er beskrevet nærmere i avsnittet "Elektromagnetic Methode of Testing Metals"

(sidene 59-109) i samme bok.

De kjente brokoblinger er forsynt med en eller hoyst to aktive grener, dvs. grener som inneholder en spole med de ovennevnte egenskaper. Ved foreliggende oppfinnelse er det imidlertid å foretrekke å ha mer enn to grener som inneholder en slik aktiv spole idet det derved kan foretas en tilpassing av spoleanordningen til det aktuelle provematerial.

Hvirvelstrommenes storrelse og utbredelse påvirkes av en hel del forskjellige faktorer, blant annet koblingen mellom spole og prove, som er avhengig av avstanden fra spolens viklinger til proven. Andre faktorer er formen på provegjenstanden, dens elektriske ledningsevne og magnetiske egenskaper. Når det gjelder ved hjelp av den elektroinduktive metode å påvise materialfeil er det derfor viktig å eliminere virkningene av alle andre faktorer enn de som har forbindelse med materialfeil. For denne hensikt gjelder det blant annet å tilpasse koblingsfaktorene til den aktuelle prove eller med andre ord å tilpasse spolens dimensjoner til provens dimensjoner. Dette innebærer i henhold til den kjente teknikk at det er nodvendig å benytte spoler av forskjellige dimensjoner for proving av material av innbyrdes forskjellige dimensjoner. For uhdersokelse av f.eks. stangmaterial av forskjellige tverrsnittsprofil og forskjellige dimensjoner er det nodvendig å benytte et stort antall forskjellige spoler. Dette er åpenbart et okonomisk problem som burde kunne unngås om det kunne anvendes en og samme giver for undersøkelse av material med innbyrdes forskjellige dimensjoner. Oppfinnelsen går ut på

å muliggjore dette.

Oppfinnelsen går ut på en elektroinduktiv foler av den art som omfatter en induksjonsspoleanordning med minst to spoler og som er innrettet til å samvirke med et material under relativ bevegelse mellom materialet og spoleanordningen i dennes akseretning, hvor foleren og materialet samvirker på en slik måte at folerens elektriske egenskaper (f.eks. induktans, godhet) endres i avhengighet av forskjellige karakteristika (f.eks. mengde, inhomogenitet, overflatebeskaffenhet) ved materialet, idet disse egenskaper vurderes for å bestemme de nevnte karakteristika.

Det særegne ved den elektroinduktive foler i henhold til oppfinnelsen består i at spolene (1-<*>+) er anordnet med samme aksiale hovedretning og etter hverandre og er innrettet til å forskyves i forhold til hverandre på tvers av retningen for den relative bevegelse.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen og fordelene ved den vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse, idet det vises til vedfoyde tegning som viser utforelseseksempler på elektroinduktive givere. Fig. 1 viser skjematisk en utforelsesform for en elektroinduktiv foleranordning i henhold til oppfinnelsen, utstyrt med innretninger for forskyvning av de induksjonsspoler som inngår i anordningen. Fig. 2 viser koblingsskjemaet for en elektrisk stromkrets hvor foleranordningen i henhold til oppfinnelsen er innkoblet. Fig. 3 og k- viser den relative bevegelse mellom foler og provematerial og viser videre eksempler på folerspoler som omslutter provematerialet, idet de mekaniske innretninger' som benyttes for forskyvning av spolene er utelatt.

Fig. 5 viser folerspoler som er omsluttet av provematerialet.

Fig. 6 til 10 viser forskjellige former på provematerialet med dertil tilpassede folerspoler. Fig. 11 og 12 viser eksempler der bevegelsesplanet for foler-spolene danner andre vinkler enn 90° med fremfbringsretningen for provematerialet.

I fig. 1 er det vist en induksjonsspoleanordning 13 utstyrt med fire spoler eller givere 1,2,3 og k som hver er anordnet for-skyvbar i de respektive holdere i fire forskjellige retninger, ved påvirkning av et manoverratt 22.

Rattet 22 er festet på en aksel 21 som er utstyrt med fire like kammer 16 anordnet med innbyrdes forskyvning på 90° på akselen 21. Hver kam 16 ligger mot en ende av en stang 20 hvis annen ende er leddforbundet med en annen stang 17. Hver giver 1 - h er fast forbundet med en stang 17.

I fig. 1 tenkes giveren 1 å bevege seg i retningen for pilen lh nedover, giveren 3 i retningen for pilen 15 oppover, giveren 2 i retningen for pilen 18 mot venstre og giveren h i retningen for pilen 19 mot hoyre.

Den passasje som finnes for gjennomfbring av materialet gjennom induksjonsspoleanordningen 13 vil tydelig ved påvirkning av rattet 22 slik at giverne beveger seg langs pilene 1^, 15, 18 og 19 åpenbart avta fra den maksimale dimensjon som er vist på tegningen hvorved induksjonsspoleanordningen tilpasses provematerial med mindre diameter.

I fig. 2 vises provematerialet 5 med de omkringliggende og etter hverandre anordnede givere I-V. Fra en spenningskilde 10 fores det, over en transformator 9?vekselspenning over to hjbrnepunkter av broen og et ubalansesignal tas ut over de to ovrige hjbrnepunkter på utgangsklemmene 11, når f.eks. de elektriske egenskaper, som nevnt innledningsvis, er forskjellige på de tidspunkter hvor de forskjellige deler i provematerialet 5 avfoles av de enkelte givere 1 - h. Dette ubalansesignal kan på kjent måte benyttes for påvirkning av en merkeanordning. som på det aktuelle

feilsted i materialet frembringer en fargemarkering.

I fig. 3 er det vist et eksempel der giverne 1 og 2 er stasjonære mens materialet 5 utforer en forskyvningsbevegelse i retningen for pilen 6 i et plan vinkelrett på giverne 1 og 2. I fig. h er det vist et eksempel der materialet dels utforer en slik forskyvningsbevegelse langs pilen 6 og dels utforer en rotasjonsbevegelse langs pilen 7, dvs. det oppnås en skrueformet avfbling. Omvendt kan giverne 1 og 2 utfore en forskyvningsbevegelse og materialet 5 være stasjonært, eller giverne 1 og 2 kan utfore en skruebevegelse mens materialet 5 holdes stasjonært. I de eksempler som er vist i fig. 3 og k omslutter giverne materialet 5-

I fig. 5 er det vist to givere 1 og 2 som er omsluttet av materialet 5 som i dette tilfelle er i form av et rbr med midt-punkt langs linjen 8. Herved kan giverne 1 og 2 utfore forskyvningsbevegelse eller skruebevegelse i forhold til materialet 5 eller materialet 5 kan utfore bevegelsen i forhold til giverne 1 og 2.-

Fig. 6-10 viser utformningen av giverspolene 1 - h samt plasseringen av disse ved forskjellige snitt av provematerialet 5. Spolene 1 - h er anordnet til å forskyves i plan vinkelrett på materialets lengdeakse 8, hvilke plan er betegnet 12. Provematerialet er i fig. 6 vist i form av et stangmaterial, i fig. 7 som et rormaterial, i fig. 8 som et firkantmaterial, i fig. 9 som et renneformet material og i fig. 10 som et triangulært material.

I fig. 10 vises oppfinnelsens tillemping på en profilstang som i tverrsnitt er trekantet og som omsluttes av fire bevegelige spoler, -hvorav spolene 1 og ^ ligger i parallellplan, vinkelrett på profilstangens basis-side i overensstemmende bevegelsesretninger, mens spolene 2 og 3, som også ligger i parallelle plan, kan beveges mot og bort fra profilstangens respektive flankesider,

men i bevegelsesbaner som danner en vinkel på 120°. Ved en tenkelig, men ikke vist, modifikasjon av dette utforelseseksempel kan den elektroinduktive foler ha et ulike antall innbyrdes forskyvbare spoler idet en ytterligere stasjonær spole kan være anordnet i et plan som er vinkelrett på aksialretningen.

I fig. 9 er det vist et eksempel med to spoler 1 og k for ytre

avfoling og to spoler 2 og 3 for indre avfoling. Slike indre og ytre spoler kan evntuelt benyttes også for rorformet material som vist i fig. 7.

I fig. 11 vises to giverspoler 1 og 2 som kan beveges i plan som

danner en viss vinkel mot de plan 12 som er vinkelrett på lengde-

aksen 8 for materialet 5-Bevegelsesplanene for disse spoler 1

og 2 er innbyrdes parallelle. I fig. 12 vises et eksempel på at de nevnte bevegelsesplan for spolene 1 og 2 også kan danne en viss vinkel mellom seg.

Ved anordningene i fig. 3 - 12 er det ikke vist noen forskyvnings-innretninger, men det vil være klart at slike innretninger av passende utforelse, f.eks. som vist i fig. 1, er anordnet for forskyvning av spolene;

Oppfinnelsen egner seg ikke bare for undersøkelse av ikke-

magnetisk material, men kan også tillempes på magnetisk material under forutsetning at dette på kjent måte er mettet magnetisk.

Claims (3)

1. Elektroinduktiv foler, omfattende en induksjonsspole-

anordning med minst to spoler og innrettet til å samvirke med et material under relativ bevegelse mellom materialet og spoleanordningen i dennes akseretning, hvor fbleren og materialet samvirker på en slik måte at folerens elektriske egenskaper (f.eks. induktans, godhet) endres i avhengighet av forskjellige karakteristika (f.eks. mengde, inhomogenitet, overflatebeskaffenhet) ved materialet, idet disse egenskaper vurderes for å bestemme de nevnte karakteristika, karakterisert ved at spolene (1-^) er anordnet med samme aksiale hovedretning og etter hverandre og er innrettet til å forskyves i forhold til hverandre på tvers av retningen for den relative bevegelse.

2. Elektroinduktiv foler som angitt i krav 1, beregnet for stasjonært, rorformet material, karakterisert ved at spolene (1er innrettet til å fores gjennom materialet (fig. 5» 7)•

3. Elektroinduktiv foler som angitt i krav 1, karakterisert ved at spolene er innrettet til å utfore skrue bevegelse i forhold til materialet. h. Elektroinduktiv foler som angitt i krav 1, karakterisert ved at noen spoler "(1 omslutter materialet (5) 5 mens ovrige spoler (2,3) omsluttes av materialet..