RU2063025C1 - Electromagnetic converter for flaw detection - Google Patents

Electromagnetic converter for flaw detection Download PDF

Info

Publication number
RU2063025C1
RU2063025C1 RU9393030410A RU93030410A RU2063025C1 RU 2063025 C1 RU2063025 C1 RU 2063025C1 RU 9393030410 A RU9393030410 A RU 9393030410A RU 93030410 A RU93030410 A RU 93030410A RU 2063025 C1 RU2063025 C1 RU 2063025C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic circuit
measuring element
current
protective plate
open
Prior art date
Application number
RU9393030410A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93030410A (en
Inventor
Петр Николаевич Шкатов
Виктор Игоревич Рогачев
Виктор Егорович Шатерников
Норберт Фридлендер
Original Assignee
Петр Николаевич Шкатов
Виктор Игоревич Рогачев
Виктор Егорович Шатерников
Норберт Фридлендер
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 Петр Николаевич Шкатов, Виктор Игоревич Рогачев, Виктор Егорович Шатерников, Норберт Фридлендер filed Critical Петр Николаевич Шкатов
Priority to RU9393030410A priority Critical patent/RU2063025C1/en
Publication of RU93030410A publication Critical patent/RU93030410A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2063025C1 publication Critical patent/RU2063025C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: flaw detection in electric conducting objects. SUBSTANCE: device has opened magnetic circuit 5 which ends are located in plane that is parallel to plane of coils of measuring element 1. Current guide 4 is designed as flat bus, which touches ends of opened magnetic circuit 5 its inner and outer surface. Part of current guide 4, which touches outer surface of magnetic circuit 5 has loop which embraces cross section of closed magnetic circuit 6. Measuring element 1 is located in symmetry about ends of opened magnetic circuit 5. Measuring element 1 is protected by non-ferromagnetic metal shielding plate 11, which covers working end of measuring element 1 and which is located between outer edges of end of opened magnetic circuit 5. Sensitivity to flaws of different orientation is balanced by introduced second current winding 10, which is turned on opened magnetic circuit 5 and is located in symmetry about its ends. EFFECT: increased functional capabilities. 6 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к неразрущающему контроли и может быть использовано для дефектоскопии электропороводящих объектов. The invention relates to non-destructive testing and can be used for flaw detection of electrically conductive objects.

Известен электромагнитный преобразователь для дефектоскопии, содержащий измерительный элемент в виде двух вложенных друг в друга и дифференциально включенных катушек индуктивности, токопровод, состоящий из коаксиальной системы двух проводников, электрически замкнутых на обоих торцах и размещенных соосно с измерительным элементом, и замкнутого магнитопровода с обмоткой, индуктивно сцепленной с электрически замкнутым контуром, образованным токопроводом [1]
Недостаток известного преобразователя состоит в пониженной чувствительности контроля из-за экранирующего действия торцов токопровода. Их экранирующее действие не может быть уменьшено за счет уменьшения толщины и удельной электрической проводимости, перемычек на торцах, так как это приводит к их перегреву. Еще один недостаток известного преобразователя состоит в невозможности использования нескольких измерительных элементов и, следовательно, невозможности наращивания ширины зоны контроля для повышения производительности.
Known electromagnetic transducer for defectoscopy, containing a measuring element in the form of two nested in each other and differentially connected inductor coils, a current conductor consisting of a coaxial system of two conductors, electrically closed at both ends and placed coaxially with the measuring element, and a closed magnetic circuit with a winding, inductively coupled to an electrically closed circuit formed by a current lead [1]
A disadvantage of the known Converter is the reduced sensitivity of the control due to the shielding action of the ends of the conductor. Their shielding effect cannot be reduced by reducing the thickness and electrical conductivity, jumpers at the ends, as this leads to their overheating. Another disadvantage of the known Converter is the impossibility of using several measuring elements and, therefore, the impossibility of increasing the width of the control zone to increase productivity.

Наиболее близок к предложенному по технической сущности, принятый за прототип, электромагнитный преобразователь для дефектоскопии, содержащий, по меньшей мере, один измерительный элемент в виде двух вложенных друг в друга и дифференциально включенных катушек индуктивности, возбуждающую систему, состоящую из электрически замкнутого токопровода с плоским активным участком, и замкнутого магнитопровода с токовой обмоткой, индуктивно сцепленной с электрически замкнутым контуром, образованным токопроводом, а измерительные элементы размещены над рабочей поверхностью активного участка токопровода [2]
Однако и этот электромагнитный преобразователь не обладает требуемой чувствительностью к локальным неоднородностям, что, в частности, не позволяет выявлять трещины ориентированные вдоль возбуждаемых вихревых токов. Кроме того, при возбуждении вихревых токов плоской шиной с током глубина контроля получается существенно меньше потенциально достижимой.
Closest to the proposed technical essence, adopted for the prototype, an electromagnetic transducer for flaw detection, containing at least one measuring element in the form of two nested in each other and differentially connected inductance coils, an exciting system consisting of an electrically closed current lead with a flat active section, and a closed magnetic circuit with a current winding inductively coupled to an electrically closed circuit formed by the current lead, and the measuring elements puppies above the working surface of the active section of the current lead [2]
However, this electromagnetic transducer does not have the required sensitivity to local inhomogeneities, which, in particular, does not allow to detect cracks oriented along the excited eddy currents. In addition, when eddy currents are excited by a flat bus with a current, the control depth is significantly less than potentially achievable.

Цель изобретения повышение абсолютной чувствительности до уровня, обеспечивающего выявление трещин, ориентированных вдоль вихревых токов, и увеличение глубины контроля. The purpose of the invention is the increase in absolute sensitivity to a level that ensures the detection of cracks oriented along eddy currents, and an increase in the depth of control.

Поставленная цель в электромагнитном преобразователе для дефектоскопии, содержащем по меньшей мере, один измерительный элемент, состоящий из дифференциально включенных катушек индуктивности, и возбуждающую системы, состоящую из электрически замкнутого токопровода и замкнутого магнитопровода с токовой обмоткой, индуктивно сцепленной с токопроводом, достигается благодаря тому, что он снабжен разомкнутым магнитопроводом с торцами, размещенными в плоскости, параллельной плоскости витков измерительного элемента, токопровод образован плоской шиной, прилегающей к торцам разомкнутого магнитопровода, его внутренней и внешней поверхностям, часть токопровода, прилегающая к внешней поверхности разомкнутого магнитопровода имеет петлю, охватывающую поперечное сечение замкнутого магнитопровода, а измерительный элемент расположен симметрично относительно торцов разомкнутого магнитопровода. The goal in an electromagnetic transducer for defectoscopy, containing at least one measuring element, consisting of differentially connected inductors, and an exciting system, consisting of an electrically closed current path and a closed magnetic circuit with a current winding inductively coupled to the current lead, is achieved due to the fact that it is equipped with an open magnetic circuit with ends located in a plane parallel to the plane of the turns of the measuring element, the current conductor is formed Gloss tire adjacent to the open ends of the magnetic core, the inner and outer surfaces, the conductive part adjacent to the outer surface of the magnetic circuit has an open loop surrounding the cross-section of a closed magnetic circuit and the measuring element is arranged symmetrically with respect to the open ends of the magnetic circuit.

Дополнительно, для защиты измерительного элемента от абразивного действия поверхности контролируемого объекта и других воздействий, электромагнитный преобразователь снабжен неферромагнитной металлической защитной пластиной, закрывающей рабочий торец измерительного элемента и размещенной между внешними кромками торцов разомкнутого магнитопровода. Additionally, to protect the measuring element from the abrasive surface of the controlled object and other influences, the electromagnetic transducer is equipped with a non-ferromagnetic metal protective plate covering the working end of the measuring element and placed between the outer edges of the ends of the open magnetic circuit.

Рекомендуется защитную пластину электрически соединить с с противолежащими участками пассивной части токопровода. It is recommended that the protective plate is electrically connected to the opposite sections of the passive part of the current lead.

В другом варианте защитная пластина выполнена в виде части электрически замкнутого контура, индуктивно связанного с замкнутым магнитопроводом. In another embodiment, the protective plate is made in the form of part of an electrically closed circuit inductively coupled to a closed magnetic circuit.

Толщину и материал защитной пластины рекомендуется выбирать исходя из соотношения:
Rп/Rт>10,
где Rt электрическое сопротивление короткой части токопровода, соединенной параллельно с пластиной, Rп электрическое сопротивление защитной пластины.
It is recommended to choose the thickness and material of the protective plate based on the ratio:
R p / R t > 10,
where R t is the electrical resistance of the short part of the current path connected in parallel with the plate, R p is the electrical resistance of the protective plate.

Кроме того, для выравнивания чувствительности к трещинам различной ориентации, электромагнитный преобразователь снабжен второй таковой обмоткой, намотанной на разомкнутый магнитопровод и симметрично размещенной относительно его торцов. In addition, to equalize the sensitivity to cracks of different orientations, the electromagnetic transducer is equipped with a second such winding wound around an open magnetic circuit and symmetrically placed relative to its ends.

Проведенные патентно-литературные исследования не выявили технических решений, содержащих признаки идентичные или эквивалентные признакам заявляемого электромагнитного преобразователя, Поэтому, по мнению заявителя, заявляемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия",
На фиг. 1 приведена конструкция заявляемого электромагнитного преобразователя для дефектоскопии с защитной пластиной, электрически соединенной с противолежащими участками пассивной части токопровода: на фиг, 2 отдельно показан токопровод: на фиг. 3 измерительный элемент; на фиг. 4 отдельно показана конструкция защитной пластины, выполненной в виде электрически замкнутого контура; на фиг. 5 показана форма импульсов огибавшей выходного напряжения измерительного элемента при его перемещении вдоль трещины под действием вихревых токов, текущих вдоль трещины и перпендикулярно ей; на фиг, 6 показана форма импульса огибающей выходного напряжения измерительного элемента, обусловленного действием вихревых токов, текущих параллельно трещине, при перемещении измерительного элемента через центр трещины перпендикулярно ей.
The patent and literature studies did not reveal technical solutions containing signs identical or equivalent to those of the claimed electromagnetic converter. Therefore, according to the applicant, the claimed technical solution meets the criterion of "significant differences",
In FIG. 1 shows the design of the inventive electromagnetic transducer for defectoscopy with a protective plate electrically connected to opposite sections of the passive part of the current lead: FIG. 2 separately shows the lead: in FIG. 3 measuring element; in FIG. 4 separately shows the design of a protective plate made in the form of an electrically closed circuit; in FIG. 5 shows the shape of the pulses of the envelope of the output voltage of the measuring element when it moves along the crack under the action of eddy currents flowing along the crack and perpendicular to it; on Fig, 6 shows the pulse shape of the envelope of the output voltage of the measuring element due to the action of eddy currents flowing parallel to the crack, when moving the measuring element through the center of the crack perpendicular to it.

Электромагнитный преобразователь для дефектоскопии содержит измерительный элемент 1, который состоит из двух вложенных друг в друга и дифференциально включенных катушек индуктивности 2 и 3, возбуждающую систему, образованную токопроводом 4, разомкнутым магнитопроводом 5, замкнутым магнитопроводом 6 с токовой обмоткой 7, индуктивно сцепленной с токопроводом 4. Токопровод 4 имеет активные участки 8 и 9, находящиеся в зонах торцов разомкнутого магнитопровода 5. Кроме того, электромагнитный преобразователь содержит вторую токовую обмотку 10, намотанную на разомкнутый магнитопровод 5 и симметрично размещенную относительно его торцов, и защитную пластину 11. Измерительный элемент 1 размещен симметрично относительно торцов разомкнутого магнитопровода 5. Профиль активных участков 8, 9 токопровода рекомендуется согласовывать с формой поверхности контролируемого объекта. Если электромагнитный преобразователь предназначен для контроля объектов со стороны их плоской поверхности, то активные участки 8, 9 целесообразно также выполнять плоскими. Разомкнутый магнитопровод 5 рекомендуется выполнять П-образным или С- образным. Измерительный элемент 1 целесообразно располагать так, чтобы его рабочий торец был в одной плоскости с внешней поверхностью активных участков 8, 9 токопровода. Защитная пластина 11 накладывается на рабочий торец измерительного элемента 1 и активные участки 8, 9 токопровода. В одном из вариантов ( фиг. 1 ) защитная пластина 11 электрически соединена с противолежащими участками пассивной части токопровода 4. В другом варианте ( фиг, 4 ) 6 защитная пластина 11 выполнена в виде части электрически замкнутого контура, индуктивно связанного с замкнутым магнитопроводом 6 и имеет конструкции подобную конструкции токопровода 4. Токопровод 4 образован плоской шиной, прилегающей к торцам разомкнутого магнитопровода 5, его внутренней и внешней поверхностям. Часть токопровода 4, прилегающая к внешней поверхности разомкнутого магнитопровода 5, имеет петлю 12 охватывавшую поперечное сечение замкнутого магнитопровода 5 Измерительный элемент 1 рекомендуется выполнять в виде вложенных друг в друга катушек индуктивности 3 и 4 с одинаковой формой витков. Число витков катушек 3 и 4 измерительного элемента (фиг. 3) выбирают исходя из соотношения,
S1•N1 S2•N2
где S1, S2 площади рабочих торцов катушек, а N1 и N2 число их витков, что обеспечивает балансировку измерительного элемента в однородных и изменяющихся по линейному закону магнитных полях,
Электромагнитный преобразователь работает следующим образом: Токовую обмотку 7 подключают к источнику переменного напряжения (не показан), а выход измерительного элемента 1 к блоку обработки сигнала ( не показан ). В простейшем случае в качестве блока обработки сигнала может использоваться осциллограф или последовательно соединенные усилитель, компаратор и индикатор. Переменный магнитный поток, создаваемый при этом в замкнутом магнитопроводе 6, приводит к возникновению тока в токопроводе 4. При изготовлении электромагнитного преобразователя производят его балансировку. Для этого определяют положение и ориентацию измерительного элемента при котором его выходное напряжение минимально.
The electromagnetic transducer for defectoscopy contains a measuring element 1, which consists of two inductors 2 and 3 nested in each other and differentially connected, an exciting system formed by a current lead 4, an open magnetic circuit 5, a closed magnetic circuit 6 with a current winding 7, inductively coupled to the current lead 4 The current lead 4 has active sections 8 and 9 located in the zones of the ends of the open magnetic circuit 5. In addition, the electromagnetic transducer contains a second current winding 10, on otannuyu on open magnetic circuit 5 and disposed symmetrically with respect to its ends, and a protective plate 11. The measuring element 1 is disposed symmetrically with respect to the open ends of the magnetic core 5. The profile of the active areas 8, 9 with the conductive recommended coordinate form of the surface of the controlled object. If the electromagnetic converter is designed to control objects from the side of their flat surface, then the active sections 8, 9, it is also advisable to perform flat. An open magnetic circuit 5 is recommended to be U-shaped or C-shaped. It is advisable to arrange the measuring element 1 so that its working end face is in the same plane with the outer surface of the active sections 8, 9 of the current lead. The protective plate 11 is superimposed on the working end of the measuring element 1 and the active sections 8, 9 of the current lead. In one embodiment (Fig. 1), the protective plate 11 is electrically connected to opposite sections of the passive part of the current lead 4. In another embodiment (Fig, 4) 6, the protective plate 11 is made as part of an electrically closed circuit inductively coupled to the closed magnetic circuit 6 and has designs similar to the design of the current lead 4. The current lead 4 is formed by a flat bus adjacent to the ends of the open magnetic circuit 5, its inner and outer surfaces. The part of the current lead 4 adjacent to the outer surface of the open magnetic circuit 5 has a loop 12 covering the cross section of the closed magnetic circuit 5. It is recommended that the measuring element 1 be implemented as inductors 3 and 4 with the same coil shape. The number of turns of coils 3 and 4 of the measuring element (Fig. 3) is selected based on the ratio
S1 • N1 S2 • N2
where S1, S2 are the areas of the working ends of the coils, and N1 and N2 are the number of their turns, which ensures the balancing of the measuring element in uniform and linearly varying magnetic fields,
The electromagnetic converter operates as follows: The current winding 7 is connected to an AC voltage source (not shown), and the output of the measuring element 1 to the signal processing unit (not shown). In the simplest case, an oscilloscope or a series-connected amplifier, comparator and indicator can be used as a signal processing unit. The alternating magnetic flux created in this case in a closed magnetic circuit 6, leads to the appearance of current in the electrical conductor 4. In the manufacture of the electromagnetic converter produce its balancing. To do this, determine the position and orientation of the measuring element at which its output voltage is minimal.

Затем электромагнитный преобразователь размещают над поверхностью контролируемого объекта ( не показан ), так, чтобы рабочий торец измерительного элемента 1 и и активные участки 8 и 9 токопровода прилегали к поверхности объекта контроля и сканируют ее, перемещая электромагнитный преобразователь, Ток, протекающий по таковой обмотке 7, создает переменный магнитный поток циркулирующий в замкнутом магнитопроводе 6. Этот магнитный поток индуцирует токи в замкнутом токопроводе 4. Переменный магнитный поток, создаваемый индуцированными в токопроводе 4 токами, в свою очередь, возбуждает в контролируемом объекте вихревые токи. Эти вихревые токи в зоне контроля под измерительным элементом 1 направлены от одного из активных участков 8, 9 к другому. Плотность вихревых токов в зоне контроля повышается в десятки раз за счет усиления магнитного потока токопровода 4 разомкнутым магнитопроводом 5. Кроме того магнитопровод 5 формирует магнитный по ток с вытянутыми в направлении контролируемого объекта силовыми линиями, что повышает глубину контроля. Then, the electromagnetic transducer is placed above the surface of the controlled object (not shown), so that the working end of the measuring element 1 and the active sections of the current lead are adjacent to the surface of the control object and scan it, moving the electromagnetic transducer, the current flowing through such a winding 7, creates an alternating magnetic flux circulating in a closed magnetic conductor 6. This magnetic flux induces currents in a closed conductor 4. An alternating magnetic flux created by those induced in a current conductor Gadfly 4 currents, in turn, excites the test object, eddy currents. These eddy currents in the control zone under the measuring element 1 are directed from one of the active sections 8, 9 to another. The density of eddy currents in the control zone increases by a factor of ten due to the increase in the magnetic flux of the current path 4 with an open magnetic circuit 5. In addition, the magnetic circuit 5 generates a magnetic flux with power lines extended in the direction of the object being monitored, which increases the depth of control.

Если дефекты сплошности в зоне контроля отсутствует, то имеющееся напряжение Up разбаланса измерительного элемента 1 практически не изменяется и очень слабо зависит от перекосов электромагнитного преобразователя и вариации зазора между измерительным элементом 1 и поверхностью контролируемого объекта При наличии в зоне контроля дефектов типа трещин в процессе сканирования поверхности контролируемого объекта возникают импульсы огибавшей напряжения, показанные на фиг, 5 6. В отличие от известных электромагнитных преобразователей с коаксиальными накладными катушками индуктивности данный электромагнитный преобразователь имеет существенно большую глубину контроля при той же рабочей частоте и значительно меньшую потерю чувствительности к дефектам при увеличении рабочего зазора. Это связано с тем, что возбуждаемые вихревые токи циркулируют в контурах, существенно превышающих зону электромагнитного взаимодействия измерительного преобразователя с создаваемыми вихревыми токами,
На фиг, 5 показан импульс 13 огибающей выходного напряжения измерительного элемента при его перемещении вдоль трещины под действием вихревых токов, текущих вдоль трещины и импульс 14, возникавший под действием вихревых токов, текущих перпендикулярно ей; на фиг. 6 показан импульс 15 огибающей выходного напряжения измерительного элемента, обусловленный действием вихревых токов текущих параллельно трещине, при перемещении измерительного элемента 1 через центр трещины перпендикулярно ей. Расстояние между экстремумами кривой 13 примерно соответствует расстоянию между концами длинной трещины. Расстояние между экстремумами кривой 15 определяется эквивалентными диаметрами катушек 3 и 4 чувствительного элемента 1. Как видно из приведенных на фиг, 5-6 графиков форма импульсов огибающей зависит от ориентации трещин, что затрудняет их выявление и оценку параметров. В частности, возможен пропуск длинной трещины ориентированной параллельно плоскости токопровода 4. Для выравнивания чувствительности электромагнитного преобразователя к трещинам различной ориентации в зоне контроля возбуждаются вихревые токи, направленные перпендикулярно отрезкам, проведенным между центрами активных участков 8 и 9. С этой целью токовая обмотка 10 подключается к источнику высокочастотного напряжения ( не показан ) и создается второй возбуждавший переменный магнитный поток, замыкающийся через разомкнутый магнитопровод 5 и контролируемый объект. В простейшем случае токовые обмотки 7 и 10 могут запитываться от одного и того же источника. При этом диаграмма чувствительности электромагнитного преобразователя получается 4-х лепестковой и не имеет нулевых зон. Последнее связано с тем, что распределения вихревых токов, возбуждаемых различными системами, не совпадают. Дополнительно выравнять диаграмму чувствительности электромагнитного преобразователя к трещинам различной ориентации можно, подключив обмотки 7 и 10 к источникам высокочастотных напряжений U1 и U2, амплитуды которых модулированы квадратурными низкочастотными напряжениями. Иначе гoворя, напряжения U1 и U2 изменяется по законам
u1 U1•SIN(Wн•SIN(Wвt),
u2 U2•COS(Wнt)•SIN(Wвt),
где Wн и Wв нижняя и верхняя круговые частоты.
If there are no continuity defects in the control zone, then the available unbalance voltage Up of the measuring element 1 practically does not change and very weakly depends on the distortions of the electromagnetic transducer and the variation of the gap between the measuring element 1 and the surface of the controlled object. If there are defects such as cracks in the control zone during surface scanning of the controlled object, pulses of the envelope voltage appear, shown in Fig. 5 6. In contrast to the known electromagnetic transducers with ialnymi patch inductors active electromagnetic transducer has a substantially larger depth of control at the same operating frequency and a significantly lower loss of sensitivity to defects while increasing the working air gap. This is due to the fact that the excited eddy currents circulate in circuits that significantly exceed the zone of electromagnetic interaction of the measuring transducer with the generated eddy currents,
On Fig, 5 shows the pulse 13 of the envelope of the output voltage of the measuring element when it moves along the crack under the influence of eddy currents flowing along the crack and the pulse 14 arising under the action of eddy currents flowing perpendicular to it; in FIG. 6 shows the pulse 15 of the envelope of the output voltage of the measuring element due to the action of eddy currents flowing parallel to the crack, when the measuring element 1 moves through the center of the crack perpendicular to it. The distance between the extrema of curve 13 approximately corresponds to the distance between the ends of a long crack. The distance between the extrema of curve 15 is determined by the equivalent diameters of the coils 3 and 4 of the sensing element 1. As can be seen from Figs. 5-6, the shape of the envelope pulses depends on the orientation of the cracks, which makes it difficult to identify and evaluate the parameters. In particular, it is possible to skip a long crack oriented parallel to the plane of the conductor 4. To equalize the sensitivity of the electromagnetic transducer to cracks of different orientations, eddy currents are excited in the control zone, directed perpendicular to the segments drawn between the centers of the active sections 8 and 9. To this end, the current winding 10 is connected to a high-frequency voltage source (not shown) and a second exciting alternating magnetic flux is created, which closes through an open magnetic circuit 5 and controlled object. In the simplest case, the current windings 7 and 10 can be powered from the same source. In this case, the sensitivity diagram of the electromagnetic transducer is 4-lobed and does not have zero zones. The latter is due to the fact that the distribution of eddy currents excited by various systems do not coincide. Additionally, it is possible to align the sensitivity diagram of the electromagnetic transducer to cracks of various orientations by connecting the windings 7 and 10 to the sources of high-frequency voltages U1 and U2, the amplitudes of which are modulated by quadrature low-frequency voltages. Otherwise, the stresses U1 and U2 change according to the laws
u1 U1 • SIN (W n • SIN (Wвt),
u2 U2 • COS (W н t) • SIN (Wвt),
where Wн and Wв lower and upper circular frequencies.

При этом в зоне контроля создается вращающееся поле вихревых токов с угловой частотой Wн. Торец измерительного элемента 1 защищен от абразивного действия поверхности контролируемого объекта металлической защитной пластиной 11. Защитная пластина 11 экранирует поле вихревых токов, что приводит к определенной потере чувствительности, тем большей, чем больше ее толщина и удельная электрическая проводимость. At the same time, a rotating field of eddy currents with an angular frequency Wн is created in the control zone. The end face of the measuring element 1 is protected from the abrasive action of the surface of the controlled object by a metal protective plate 11. The protective plate 11 shields the field of eddy currents, which leads to a certain loss of sensitivity, the greater the greater its thickness and electrical conductivity.

Для компенсации снижения чувствительности, связанной с экранирующим действием пластины 11, по ней пропускают ток, приводящий к увеличению плотности вихревых токов в контролируемом объекте. При этом, во избежание нежелательного перегрева пластины 11, часть тока пропускаемого по ней должна составлять незначительную часть общего тока токопровода 4. Это достигается при выполнении условия Rп/Rт>10, где Rт электрическое сопротивление короткой части токопровода, соединенной параллельно с пластиной, Rп - электрическое сопротивление защитной пластины, В другом варианте, показанном на фиг. 4, защитная пластина 11 является частью электрически замкнутого контура, индуктивно связанного с замкнутым магнитопроводом 5.To compensate for the decrease in sensitivity associated with the shielding effect of the plate 11, a current is passed through it, leading to an increase in the density of eddy currents in the controlled object. In this case, in order to avoid undesirable overheating of the plate 11, a part of the current passed through it should be an insignificant part of the total current of the conductor 4. This is achieved when the condition R p / R t > 10 is fulfilled, where Rt is the electrical resistance of the short part of the conductor connected in parallel with the plate, Rp is the electrical resistance of the protective plate. In another embodiment, shown in FIG. 4, the protective plate 11 is part of an electrically closed circuit inductively coupled to the closed magnetic circuit 5.

По сравнению с прототипом заявляемый электромагнитный преобразователь для дефектоскопии имеет следующие преимущества:
повышенную абсолютную чувствительность, позволяющую выявлять трещины, ориентированные параллельно возбужденным вихревым токам;
повышенную глубину контроля;
возможность равновероятного выявления дефектов с различной ориентацией относительно токопровода:
возможность определения ориентации дефектов путем анализа закона изменения выходного сигнала стационарно установленного преобразователя;
наличие эффективной защиты измерительного преобразователя от абразивного действия поверхности контролируемого объекта и других внешних воздействий. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4
Compared with the prototype of the inventive electromagnetic transducer for flaw detection has the following advantages:
increased absolute sensitivity, allowing to identify cracks oriented parallel to the excited eddy currents;
increased depth of control;
the possibility of identifying defects with different orientations relative to the current lead:
the ability to determine the orientation of defects by analyzing the law of change of the output signal of a stationary mounted transducer;
the presence of effective protection of the measuring transducer from the abrasive action of the surface of the controlled object and other external influences. YYY2 YYY4

Claims (6)

1. Электромагнитный преобразователь для дефектоскопии, содержащий по крайней мере один измерительный элемент, состоящий из дифференциально включенных катушек индуктивности, и возбуждающую систему, состоящую из электрически замкнутого токопровода и замкнутого магнитопровода с токовой обмоткой, индуктивно сцепленной с токопроводом, отличающийся тем, что он снабжен разомкнутым магнитопроводом, торцы которого размещены в плоскости, параллельной плоскости витков измерительного элемента, а токопровод выполнен в виде плоской шины, прилегающей к торцам разомкнутого магнитопровода, его внутренней и внешней поверхностям, часть токопровода, прилегающая к внешней поверхности разомкнутого магнитопровода выполнена петлей, охватывающей поперечное сечение замкнутого магнитопровода, а измерительный элемент расположен симметрично относительно торцов разомкнутого магнитопровода. 1. An electromagnetic transducer for defectoscopy, comprising at least one measuring element, consisting of differentially switched inductors, and an exciting system, consisting of an electrically closed current path and a closed magnetic circuit with a current winding inductively coupled to the current lead, characterized in that it is equipped with an open magnetic circuit, the ends of which are placed in a plane parallel to the plane of the turns of the measuring element, and the current path is made in the form of a flat bus, guide the ends of the open magnetic circuit, its inner and outer surfaces, the conductive part adjacent to the outer surface of the open-loop magnetic circuit is formed covering the cross-section of a closed magnetic circuit and the measuring element is arranged symmetrically with respect to the open ends of the magnetic circuit. 2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен неферромагнитной металлической защитной пластиной, закрывающей рабочий торец измерительного элемента и размещенной между внешними поверхностями торцов разомкнутого магнитопровода. 2. The Converter according to claim 1, characterized in that it is equipped with a non-ferromagnetic metal protective plate covering the working end of the measuring element and placed between the outer surfaces of the ends of the open magnetic circuit. 3. Преобразователь по п. 2, отличающийся тем, что защитная пластина электрически соединена с противолежащими участками токопровода. 3. The Converter according to claim 2, characterized in that the protective plate is electrically connected to opposite sections of the current lead. 4. Преобразователь по п.3, отличающийся тем, что защитная пластина является частью электрически замкнутого контура, индуктивно связанного с замкнутым магнитопроводом. 4. The Converter according to claim 3, characterized in that the protective plate is part of an electrically closed circuit inductively coupled to a closed magnetic circuit. 5. Преобразователь по пп.3 и 4, отличающийся тем, что толщина и материал защитной пластины выбраны исходя из соотношения Rп/Rт> 10, где Rт - электрическое сопротивление части токопровода, соединенной параллельно с пластиной; Rп электрическое сопротивление защитной пластины. 5. The converter according to claims 3 and 4, characterized in that the thickness and material of the protective plate are selected based on the ratio Rp / Rt> 10, where Rt is the electrical resistance of the part of the current lead connected in parallel with the plate; RP electrical resistance of the protective plate. 6. Преобразователь по пп. 1-5, отличающийся тем, что он снабжен второй токовой обмоткой, намотанной на разомкнутый магнитопровод и симметрично размещенной относительно его торцов. 6. The converter according to paragraphs. 1-5, characterized in that it is equipped with a second current winding wound on an open magnetic circuit and symmetrically placed relative to its ends.
RU9393030410A 1993-05-24 1993-05-24 Electromagnetic converter for flaw detection RU2063025C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9393030410A RU2063025C1 (en) 1993-05-24 1993-05-24 Electromagnetic converter for flaw detection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9393030410A RU2063025C1 (en) 1993-05-24 1993-05-24 Electromagnetic converter for flaw detection

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93030410A RU93030410A (en) 1995-12-20
RU2063025C1 true RU2063025C1 (en) 1996-06-27

Family

ID=20142940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9393030410A RU2063025C1 (en) 1993-05-24 1993-05-24 Electromagnetic converter for flaw detection

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2063025C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010138093A1 (en) * 2009-05-28 2010-12-02 Sergii Lievyi Inductor of eddy currents for magnetic tape testing and scanner based thereon
CN110361444A (en) * 2019-07-17 2019-10-22 华中科技大学 A kind of carrier system pulse eddy current detection method and device
RU2710011C2 (en) * 2018-03-23 2019-12-23 Общество с ограниченной ответственностью "Вихревик" Method for balancing an eddy current converters

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1679353, кл. G 01 N 27/90,1993. 2. Авторское свидетельство СССР N 1298637, кл. G 01 N 27/90, 1987. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010138093A1 (en) * 2009-05-28 2010-12-02 Sergii Lievyi Inductor of eddy currents for magnetic tape testing and scanner based thereon
CN102449470A (en) * 2009-05-28 2012-05-09 谢尔吉·列夫伊 Inductor of eddy currents for magnetic tape testing and scanner based thereon
RU2464555C1 (en) * 2009-05-28 2012-10-20 Сергей Васильевич Левый Eddy current inducer for magnetographic flaw detection and scanner based thereon
CN102449470B (en) * 2009-05-28 2014-07-30 谢尔吉·列夫伊 Inductor of eddy currents for magnetic tape testing and scanner based thereon
RU2710011C2 (en) * 2018-03-23 2019-12-23 Общество с ограниченной ответственностью "Вихревик" Method for balancing an eddy current converters
CN110361444A (en) * 2019-07-17 2019-10-22 华中科技大学 A kind of carrier system pulse eddy current detection method and device
CN110361444B (en) * 2019-07-17 2021-10-15 华中科技大学 Carrier type pulse eddy current detection method and device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5610517A (en) Method and apparatus for detecting flaws below the surface of an electrically conductive object
CN109781838B (en) Vortex-ultrasonic detection probe based on V-shaped coil excitation
PL159867B1 (en) Method of inspecting steel ropes and apparatus therefor
US5554933A (en) Polar coordinates sensor probe for testing material surrounding fastener holes
JP4003975B2 (en) Metal inspection method and metal inspection apparatus
WO2017082770A1 (en) Method for eddy-current testing of electrically conductive objects and device for realizing said method
RU2063025C1 (en) Electromagnetic converter for flaw detection
Feng et al. Theoretical analysis and numerical simulation of the feasibility of inspecting nonferromagnetic conductors by an MFL testing apparatus
Zhang et al. Model of ferrite-cored driver-pickup coil probe application of TREE method for eddy current nondestructive evaluation
JP4192708B2 (en) Magnetic sensor
Sasayama et al. Rectangular wave eddy current testing using for imaging of backside defects of steel plates
CN114019220B (en) Current detector and circuit
US11692969B2 (en) Apparatus and method for measuring magnetic properties of a ferromagnetic endless belt
Enokizono et al. Non-destructive testing with magnetic sensor using rotational magnetic flux
CA1182172A (en) Method and apparatus for non-destructive testing of magnetical permeable bodies
CN115380475A (en) Capacitive detection device comprising a module for inducing polarization
US9329207B2 (en) Surface current probe
Hoshikawa et al. A new ECT probe with rotating direction eddy current
Enokizono et al. Finite element analysis of a moving magnetic flux type sensor developed for nondestructive testing
RU2085931C1 (en) Flaw detector electromagnetic transducer
RU2243550C1 (en) Electromagnetic-acoustic transducer
Mostafavi et al. Simple electromagnetic detection of variations in properties of metal surfaces
KR101364684B1 (en) Unit for Detecting Magnetic Leakage Flux Using Electromagnetic Induction and Non-destructive Testing System and Method Using th Same
JP3223991U (en) Nondestructive inspection equipment
JPH08261991A (en) Eddy current probe