SU1104406A1 - Дифференциальный вихретоковый преобразователь с температурной компенсацией - Google Patents

Abstract

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ВИХРЕТОКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ТЕМПЕРАТУРНОЙ КОМПЕНСАЦИЕЙ, содержащий экранирующий корпус, раз .мещенные в нем на торцах установленных с аксиальными зазорами диэлектрических каркасов соосные полесоздающую, измерительную и компенсационные катушки индуктивности , из которых компенсационна  и измерительна  расположены симметрично с двух сторон полесоздающей и включены между собой последовательно встречно, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувст8ите.1ьности, он снабжен кольцевыми по сками дл  креплени  каркасов в корпусе , по сок каркаса измерительной катушки установлен в одной с ней плоскости, а по ски каркасов компенсационной и полесоздающей катушек установлены вокруг свободных торцов каркасов, зазоры между соседними по сками вдвое больше зазоров между торцами соотвествующих каркасов с каS тушками, а коэффициент линейного рас (Л ширени  материала корпуса вдвое меньше коэффициента линейного расширени  материалов каркасов. и 4 О О5

Description

Изобретение относитс  к приборам неразрушающего контрол  и может быть использовано в металлургии, машиностроении и других отрасл х при электромагнитной дефектоскопии изделий, контроле их электрофизических свойств, линейных и угловых перемещений мен ющейс  температуры . Известны высокотемпературные вихретоковые преобразователи, содержащие элементы монтажа. В их конструкци х предусматриваетс  принудительное вод ное или воздушное охлаждение 1. Однако чувствительность преобразователей неудовлетворительна, так как практически трудно обеспечить посто нно нормальной температуру элементов конструкции преобразовател  при измен ющейс  внешней температуре. Известны также преобразователи, конструкци  которых предусматривает возможность поддержани  посто нной температуры контролируемого издели  в зоне контрол  2. Однако на практике не удаетс  обеспечить посто нно нормальной температуру в зоне контрол . Наиболее близким к изобретению  вл етс  дифференциальный вихретоковый преобразователь с температурной компенсацией , содержащий экранирующий корпус, размещенные в нем на торцах установленных с аксиальными зазорами диэлектрических каркасах соосные полесоздающую, измерительную и компенсационную катушку индуктивности , из которых компенсационна  и измерительна  расположены симметрично с двух сторон полесоздающей и включены между собой последовательно встречно. Корпус преобразовател  и неподвижно укрепленные в нем диэлектрические каркасы выполнены из термостабильных с равными коэффициентами „тинейного расширени  материалов , что должно обеспечивать устранение температурных деформаций между корпусом и каркасами 3. Однако в услови х мен ющейс  температуры за счет изменени  зазоров между катушками, вследствие температурного расширени  (сужени ) материала каркасов, происходит изменение электромагнитной св зи полесоздающей катушки с измерительной и компенсационной катушками, что ведет к изменению чувствительности преобразовател , Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что дифференциальный вихретоковый преобразователь с температурной компенсацией, содержащий экранирующий корпус, размещенные в нем на торцах установленных с аксиальными зазорами диэлектрических каркасов соосные полесоздающую, измерительную и компенсационную катущки индуктивности , из которых компенсационна  и измерительна  расположены сим.метрично с двух сторон полесоздающей и включены между собой последовательно встречно, снабжен кольцевыми по сками дл  креплени  каркасов в корпусе, по сок каркаса измерительной катущки установлен в одной с ней плоскости, а по ски каркасов компенсационной и полесоздающей катущек установлены вокруг свободных торцов каркасов , зазоры между соседними по сками вдвое больше зазоров между торцами соответствующих каркасов с катущками, а коэффициент линейного расщирени  материала корпуса вдвое меньше коэффициента линейного расширени  материалов каркасов . На чертеже представлена схема дифференциального вихретокового преобразовател . Преобразователь содержит полесоздающую катушку 1 индуктивности и соосно расположенные и равноудаленные от нее измеритапьную 2 и компенсационную 3 катушки индуктивности, включенные между собой последовательно встречно; катушки 1-3 размещены на диэлектрических каркасах 4-6, установленных посредством кольцевых металлических по сков 7-9 в корпусе 10. По сок 8 каркаса с измерительной катушкой 2 установлен в одной с ней плоскости, а по ски 7 и 9 установлены вокруг свободных торцов каркасов 4 и 6. Зазоры между по сками 9, 7 и 7, 8 вдвое больше зазоров между торцами каркасов 6, 4 и 4, 5, а коэффициент линейного расшчрени  материала корпуса 10 («Э1)вдвое меньше коэффициента линейного расширени  материала каркасов 4-6 (Ли). Работа преобразовател  основана на регистрации измерительной катушкой 2 вторичного электромагнитного пол  вихревых токов, наводимых первичным электромагнитным полем полесоздающей катушки 1 в токопровод щем объекте контрол , на чертеже не показанном. Вторичное электромагнитное поле объекта контрол , воздейству  на измерительную катушку 2, наводит в ней ЭДС, изменение которой, по-существу,  вл етс  мерой контролируемого параметра. Дифференциальный вихретоковый преобразователь работает следующим образом . Изменение, например повышение температуры окружающей среды, вызывает расширение материалов корпуса 10 и каркасов 4-6. Если зазоры между по сками 7-9 (относительно по ска 7 на каркасе 4 полесоздающей катушки 1) увеличиваютс , вследствие температурного расширени  материала корпуса 10 на величину o(.At, где flt - абсолютное изменение температуры , то зазоры между катушками 1-3 (относительно полесоздающей катушки 1), наоборот, уменьшаютс , вследствие температурного расширени  материала каркасов 4-6 на величину .-ut. Так как указанные зазоры между катушками 1-3 вдвое меньше , чем зазоры между указанными noHCKaN-n 7-9, а , то анализируемые температурные перемещени  материалов корпуса 10 и каркасов 4-6 взаимно компенсируютс , в результате чего значени  зазоров между катушками 1-3 остаютс  по величине прежними и, следоватапьно, не завис т от температуры .

Поскольку зазоры между катушками 1 - 3 инвариантны к температуре, т. е. электромагнитна  св зь измерительной 2 и компенсационной 3 катушек с полесоздаюшей катушкой 1 посто нна, то по степени изменени  наведенной объектом контрол  ЭДС в измерительной катушке 2 суд т об измер емом параметре.

Изобретение позвол ет повысить эффективность и качество контрол  в услови х мен юшейс  температуры за счет повышени  чувствительности преобразовател , что достигаетс  конструктивнотехнологическим путем .

Claims (1)

1. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ВИХРЕТОКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ТЕМПЕРАТУРНОЙ КОМПЕНСАЦИЕЙ, содержащий экранирующий корпус, раз- мещенные в нем на торцах установленных с аксиальными зазорами диэлектрических каркасов соосные полесоздающую, измерительную и компенсационные катушки индуктивности, из которых компенсационная и измерительная расположены симметрично с двух сторон полесоздающей и включены между собой последовательно встречно, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен кольцевыми поясками для крепления каркасов в корпусе, поясок каркаса измерительной катушки установлен в одной с ней плоскости, а пояски каркасов компенсационной и полесоздающей катушек установлены вокруг свободных торцов каркасов, зазоры между соседними поясками вдвое больше зазоров между торцами соотвествующих каркасов с катушками, а коэффициент линейного расширения материала корпуса вдвое меньше коэффициента линейного расширения материалов каркасов.

   SU „.1104406

   гЧ-------- Ϊ L ϊ _ 7, 9' '1 у, -10 -6 -з 7 7 4 Ί

   8 2 5