SU1010537A1

SU1010537A1 - Strapped electromagnetic converter

Info

Publication number: SU1010537A1
Application number: SU813294387A
Authority: SU
Inventors: Масхут Маликович Валиев; Ирек Ханифович Хайруллин
Original assignee: Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе
Priority date: 1981-06-02
Filing date: 1981-06-02
Publication date: 1983-04-07

Abstract

НАКЛАДНОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий П-образный магнитопровод, возбуждающую и измерительные обмотки, отличающийс тем, что, с целью повышени точности контрол и расширени функциональных возможностей преобразовател , магнитопровод выполнен составным из 03-10 П-образных элементов , установленных один в другом и разделенных по перлметру немагнитными зазорами, возбуждающа обмотка охватывает все элементы, количество измерительных обмоток соответствует числу элементов магнитопровода и кажда обмотка охватывает один элемент , а обща ширина полюса состав- g ного магнитопровода больше максималь-j (Л ного значени контролируемых глубины упрочненного сдо , дефекта иди магнитной неоднородности. ел со SUPPLEMENT ELECTROMAGNETIC CONVERTER containing U-shaped magnetic circuit, exciting and measuring windings, characterized in that, in order to increase the accuracy of control and expansion of the functionality of the converter, the magnetic circuit is made of 03-10 U-shaped elements installed one in the other and divided according to permemeter non-magnetic gaps, exciting winding covers all the elements, the number of measuring windings corresponds to the number of elements of the magnetic circuit and each winding covers one element, and the total width of the pole of the composite magnetic core is greater than the maximum j (the first value of the controlled depth of the hardened section, the defect, or the magnetic inhomogeneity. ate with

Description

Изобретение относитс к нераэрушающему контролю и может быть использовано дл контрол глубины поверхностной закалки, упрочнени обнаружени внутренних дефектов и других магнитных неоднородностей деталей ид ферромагнитного материала.The invention relates to non-destructive testing and can be used to control the depth of surface hardening, to strengthen the detection of internal defects and other magnetic inhomogeneities of parts and the ferromagnetic material.

Известен накладной электромагнитный преобразователь, содержащий два П-образных магнитопровода, расположенные один в другом, разделенные двум немагнитными прокладками и имеющие общие намагничивающие и размагничивающие обмотки. Ярмом дл обоих магнитопроводов вл ютс феррозондовые преобразователи, выполн ющие роль индикаторов остаточного иол fl.Known invoice electromagnetic transducer containing two U-shaped magnetic circuit, located one in the other, separated by two non-magnetic spacers and having common magnetizing and demagnetizing windings. The yoke for both magnetic cores are flux-gate transducers, which act as residual iol fl indicators.

Однако наличие общей катушки размагничивани приводит к тому, что момент размагничивани участков намагниченного издели , фиксируемый индикаторами, наступает неодновременно . Это снижает точность отсчета глубины закаленного сло .However, the presence of a common demagnetization coil leads to the fact that the moment of demagnetization of the sections of the magnetized product, fixed by the indicators, occurs non-simultaneously. This reduces the accuracy of the hardened layer depth.

Известен также накладной электромагнитный преобразователь, состо щий ИЗ П-образного магнитопровода, выполненного из трех параллельно расположенных частей, отделенных электропроводными прокладками, намагничивающей обмотки, намотанной на полюса всех трех частей магнитопровода, измерительной обмотки, намотанной только на среднюю часть магнитопровода. Магнитный поток, создаваемый намагничивающей обмоткой, замыкаетс через исследуемую деталь, а результат измерени фиксируетс измерительными приборами С21.An invoice electromagnetic transducer is also known. It consists of a U-shaped magnetic circuit made of three parallel parts separated by conductive pads, a magnetizing winding wound around the poles of all three parts of the magnetic circuit, a measuring winding wound only on the middle part of the magnetic circuit. The magnetic flux created by the magnetizing winding is closed through the test piece, and the measurement result is recorded by measuring instruments C21.

Однако это устройство позвол ет контролировать только магнитооднородные детали. Кроме того, имеет место большой разброс показаний изза неточной установки, вли ни формы и размеров детали.However, this device only allows control of magnetically uniform parts. In addition, there is a large scatter of readings due to inaccurate installation, the influence of the shape and size of the part.

Известен накладной электромагнитный преобразователь, содержащий магнитопровод с Ш-образным продольным сечением, возбуждающую катущку, охватывающую центральный стержень магнитопровода, и симметрично расположенные относительно оси возбуждающей катушки дифференциально включенные измерительные катушки, размещенные в пазах полюсов Гз 3.Known invoice electromagnetic transducer containing the magnetic circuit with the W-shaped longitudinal section, exciting coil, covering the central core of the magnetic circuit, and symmetrically located relative to the axis of the exciting coil differentially connected measuring coil, placed in the grooves of the poles Gz 3.

Вследствие поверхностного эффекта данные устройстваимеют небольшой диапазон контролируемой глубины.Due to the surface effect, these devices have a small range of controlled depth.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс накладной электромагнитный преобра (зователь, с оде ржащий дв а в з аимно пepпeндикyл pr ыx П-образных магнито провода разного сечени с возбуждающей и измерительной обмотками, возбуждающие обмотки расположены на стержн х магнитопроводов, а измерительные обмотки - на среднем участке П-образных магнитопроводов.The closest in technical essence to the present invention is an invoice electromagnetic transducer (which has a two-and-a-half perpendicular pr Ux U-shaped magnetic wires of different cross sections with exciting and measuring windings, exciting windings are located on the rods of the magnetic cores, and the measuring windings - in the middle section of the U-shaped magnetic circuits.

Ширина полюсов меньшего магнитопровода равна минимальной глубине упрочненного сло , ширина полюсов большего магнитопровода равна максимальной глубине, упрочненного сло , возбуждающие обмотки обоих магнитопроводов соединены последовательносогласно , измерительные - последовательно-встречно , а число витков обмоток выбрано с учетом сечений магнитопроводов , средней длины магнитных силовых линий -и магнитных проницаемостей магнитопроводов и стали издели С .The width of the poles of the smaller magnetic core is equal to the minimum depth of the hardened layer, the width of the poles of the larger magnetic core is equal to the maximum depth of the hardened layer, the exciting windings of both magnetic cores are connected in series, the measuring windings are series-opposite, and the number of turns of the windings is chosen taking into account the sections of the magnetic cores, the average length of magnetic field lines is and magnetic permeability of magnetic cores and steel products.

Недостаток известного преобразовател - низка чувствительность к глубине поверхностного упрочнени , величина которой меньше ширины большего магнитопровода, а также невозможность послойного контрол качества издели , что снижает точность контрол и .ограничивает функциональные возможности устройства.The disadvantage of the known converter is low sensitivity to the depth of surface hardening, the value of which is less than the width of the larger magnetic core, as well as the impossibility of layer-by-layer quality control of the product, which reduces the accuracy of control and limits the functionality of the device.

Цель изобретени - повышение точности контрол и расширение функциональных возможностей преобразовател .The purpose of the invention is to improve the accuracy of control and expand the functionality of the converter.

Поставленна цель достигаетс тем, что в накладном электромагнитном преобразователе, содержащем Побразный магнитопровод, возбуждающую и измерительные обмотки, магнитопровод выполнен составным из 3-10 П-образных элементов, установленных один в другом и разделенных по периметру зазорами, измерительные обмотки расположены , в зазорах и установлены на элементах, возбуждающа обмотка охватывает все элементы, количество измерительных обмоток соответствует числу элементов магнитопровода и кажда обмотка охватывает один элемент , а обща ширина полюсов составного магнитопровода больше максимального значени глубины упрочненного сло , дефекта или магнитной нёодно-родности ..The goal is achieved by the fact that in a laid-on electromagnetic transducer containing a P-shaped magnetic conductor, exciting and measuring windings, the magnetic conductor is made of 3-10 U-shaped elements installed one in the other and separated by perimeter gaps, the measuring windings are located in the gaps and installed on the elements, the exciting winding covers all the elements, the number of measuring windings corresponds to the number of elements of the magnetic circuit and each winding covers one element, and the total Irina composite magnetic poles greater than the maximum value of the depth of the hardened layer or magnetic defect noodno-homogeneity ..

На чертеже показан накладной электромагнитный преобразователь (вариант с составным магнитопроводом из трех П-образных элементов). The drawing shows the invoice electromagnetic transducer (option with a composite magnetic core of three U-shaped elements).

Накладной электромагнитный преобразователь содержит П-образнь1й магнитопровод, возбуждающую обмотку 1 и измерительные обмотки 2 - 4, магнитопровод выполнен из П-образных элементов 5 - 7, установленных один в другом и разделенных по периметру немагнитными зазоранш 8, измерительные обмотки расположены в зазорах 8 и установлены на элементах 5-7, возбуждающа обмотка 1 охватывает все элементы 5-7. Количество измерительных обмоток 2-4 соответствуе числу элементов 5-7 магнитопровода , и Кс1жда обмотка 2-4 охватывает один элемент 5 - 7, а обща ширина полюсов составного магнитопровода больше максимального значени глубины ущ)очненного сло , дефе та или магнитной неоднородности кон ролируемого издели 9. Преобразователь-работает следующим образом. Переменный ток, подаваемый от ис точника (не показан), возбуждает магнитный поток в магнитопрозоде (в его элементах 5 - 7) и контролируемом изделии 9. Поскольку магнитные силовые линии не пересекаютс между собой, то и величина магнитно го потока в каждом элементе 5 - 7, а следовательно, и ЭДС измерительны обмоток 2-4 будут зависеть от маг нитных свойств определенных участко контролируемого издели 9, например :глубины упрочненного сло , дефекта или магнитной неоднородности. Таким образом. По величине ЭДС в из,мерительных обмотках 2-4 можно судить о глубине упрочненного сло , наличии дефекта -и других нарушени х: :сплошности изделй . ; Накладной преобразователь прост по конструкции и технологичен. Осной:ным достоинством этого преобразовател вл етс возможность определени .дефектов, воздушных раковин и других не6днородностей на глубине по сигнсшу, получаемому с измерительных обмоток, так как глубина проникновени пол определ етс межполюсным рассто нием преобразовател : чем больше это рассто ние, тем больше контролируема глубина при одинаковой ширине полюсов стержней у всех магнитопроводов. Кроме того, чувствительность к.глубине упрочненного сло , неизменна и будет тем выше,чем меньше ширина полюса одного магнитопровода . Преобразователь может использоватьс (в зависимости от варианта исполнени ) в магнитной дефектоскопии , структуроскопии и при контроле качества термической обработки изделий в автоматизированном производстве .Invoiced electromagnetic transducer contains U-shaped magnetic core, exciting winding 1 and measuring windings 2 - 4, magnetic core is made of U-shaped elements 5 - 7, installed one in the other and separated around the perimeter by non-magnetic gap 8, measuring windings are located in gaps 8 and installed on elements 5-7, exciting winding 1 covers all elements 5-7. The number of measuring windings 2–4 corresponds to the number of elements 5–7 of the magnetic circuit, and Xe1 winding 2–4 covers one element 5–7, and the total width of the poles of the composite magnetic circuit is greater than the maximum depth of the cracked layer, defect or magnetic inhomogeneity of the product being tested. 9. Converter-works as follows. The alternating current supplied from the source (not shown) excites the magnetic flux in the magnetic core (in its elements 5-7) and the product under test 9. Since the magnetic lines of force do not intersect each other, the magnitude of the magnetic flux in each element 5 - 7, and consequently, the EMF of the measuring windings 2-4 will depend on the magnetic properties of certain parts of the monitored product 9, for example: the depth of the hardened layer, the defect or magnetic inhomogeneity. In this way. The magnitude of the EMF in the measuring windings 2-4 can be judged on the depth of the hardened layer, the presence of a defect, and other violations:: continuity of products. ; Invoice converter is simple in design and technological. The basis: the main advantage of this converter is the possibility of determining defects, air shells and other irregularities at a depth according to the signal obtained from the measuring windings, since the depth of penetration of the field is determined by the interpolar distance of the converter: the greater the distance, the more controlled the depth with the same width of the poles of the rods of all magnetic circuits. In addition, the sensitivity to the depth of the hardened layer is unchanged and will be the higher, the smaller the pole width of one magnetic core. The converter can be used (depending on the version) in magnetic flaw detection, structuroscopy and in the quality control of heat treatment of products in automated production.

Claims

An overhead ELECTROMAGNETIC CONVERTER containing a U-shaped magnetic circuit, exciting and measuring windings, characterized in that, in order to improve the accuracy of monitoring and expanding the functionality of the converter, the magnetic circuit is made of composite OZ-lO U-shaped elements installed one in another and

2. Non-destructive testing of hardness of parts by overhead electromagnetic transducer. Fact Sheet No. 107, ser. 14, Zaporizhia. TSNTI, 1975.

3. Copyright certificate of the USSR No. 622000, cl. G 01 N 27/90, 1977.

4. Copyright certificate of the USSR No. 706766, cl. G. 01 N 27/90, 1978 (prototype).

separated along the perimeter by non-magnetic gaps, the exciting winding covers all the elements, the number of measuring windings corresponds to the number of magnetic core elements and each winding covers one element, and the total pole width of the composite magnetic core is greater than the maximum-1 value of the controlled depth Г of the strengthened layer, defect or mag - * filament heterogeneity. FROM