SU1118909A1

SU1118909A1 - Вихретоковый накладной преобразователь

Info

Publication number: SU1118909A1
Application number: SU833604556A
Authority: SU
Inventors: Виктор Михайлович Сапунов; Павел Иванович Беда; Эвольд Петрович Сурков
Original assignee: Войсковая часть 75360
Priority date: 1983-06-10
Filing date: 1983-06-10
Publication date: 1984-10-15

Abstract

ВИХРЕТОКОВЫЙ НАКЛАДНОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ дл неразрушающего контрол , содержащий индукторную катушку , одну пару или большее число соединенных последовательно-синфазно пар индикаторных катушек, а в каждой из пар катушки расположены симметрично и равноудаленно относительно оси индукторной катушки и соединены последовательно-встречно, и цилиндрический концентратор из электропровод щего материала, отличающийс тем, что, с целью повьшгени надежности контрол , концентратор выполнен в виде стержн с расположенными на наружной поверхности пазами фигурного сечени по числу индикаторных катушек, инi дикаторные катушки установлены в пазах , а индукторна катушка охваты (Л вает стержень. 00 СО О СО

Description

1

Изобретение относитс к средствам неразрушающего контрол сплошности электропровод щих материалов и может быть использовано в любой отрасли машиностроени .

Известны вихретоковые накладные преобразователи, содержащие индукторную катушку, охватывающую одну или две соединенные последовательно противофазно пары индикаторных катушек, а в каждой из пар катушки расположены симметрично и диаметральнопротивоположно относительно оси индукторной катушки и соединены последовательно встречно, если имеетс всего одна пара индикаторных катушек , или последовательно-согласно, если несколько пар катушек и 2

Недостатком данных преобразователей при их работе в статическом ре-, жиме вл етс низка надежность обнаружени дефектов типа трещин, близких по длине диаметру индикаторной катушки. Это обусловлено конструк1ТИВНЫМИ особенност ми этих преобразователей . Известно, что минимальна длина трещин, надежно регистрируемых накладным преобразователем, зависит от диаметра контура вихревых токов, наводимых в провер емом изделии индукторной катушкой преобразовател , и составл ет не менее половины этого диаметра. В свою очередь диаметр контура вихревых токов определ етс диаметром индукторной катушки преобразовател и превышают его

Дл повьппени надежности обнаружени трещин необходимо уменьшить диаметр контура вихревых токов. У рассматриваемых преобразователей это может быть достигнуто только путем уменьшени диаметра индукторной катушки. Причем дл того, чтобы обеспечивалось надежное обнаружение трещин длиной, близкой диаметру индикаторной катушки, диаметр индукторной катушки должен быть максималь но приближен к нему. Однако все эти преобразователи вследствие своих конструктивных особенностей могут быть вьтолнены только с индукторной катушкой, диаметр которой не менее двух диаметров индикаторных катушек Все это не позвол ет обеспечить надежное вы вление, трещин, длина кГоторых близка диаметру индикаторной катушки.

Наиболее близким к изобретению вл етс вихретоковый накладной пре189092

образоватоль дл неразрушающего контрол , содержащий индукторную ка тушку, одну пару или большее число соединенных носледовательно-синфазJ но пар индикаторных катушек, а в каждой из пар катушки расположены симметрично и равноудаленно относительно оси индукторной катушки и соединены последовательно-встречно,

JO и цилиндрический концентратор из

электропровод щего материала, снабженный изготовленной из немагнитного электропровод щего материала втулкой с продольным разрезом, тановленной между индукторной и измерительными катушками с возможностью вращени относительно своей оси и возвратно-поступательного перемещени вдоль нее L3 .

2Q Недостатком известного преобразовател вл етс низка надежность обнаружени дефектов типа трещин, близких по длине диаметру индикаторных катушек. Введение втулки позво , л ет уменьшить ЭДС разбаланса, обусловленную неидентичностью в изготовлении индикаторных катушек и размещении их относительно оси индукторной катушки, но к какому-либо повышению выходного сигнала преобразовател От дефектов сплошности материала это не приводит.

Цель изобретени - повышение надежности контрол .

Поставленна цель достигаетс

5 тем, что в вихретоковом накладном преобразователе дл неразрушающего контрол , содержащем индукторную катушку , одну пару или большее число соединенных последовательно-синфаз0 но пар индикаторных катушек, а в каждой из пар катушки расположены симметрично и равноудаленно относительно оси индукторной катушки и соединены последовательно-встречно,

5 и цилиндрический концентратор из электропровод щего материала, концентратор выполнен в виде стержн с расположенными на наружной поверхности пазами фигурного сечени по

0 числу индикаторных катушек, индикаторные катушки установлены в пазах, а индукторна катушка охватывает стержень.

На фиг.1 представлен накладной 5 вихретоковый преобразователь (разрез А-А на фиг.2); на фиг.2 - то же, с двум парами индикаторных катушек, расположенными в цилиндрических пазах , вид сверху; на фиг.З концентратор вихревых токов дл преобразовател , содержащий индукторную катушку и две индикаторные катушки с витками круглой формы, поперечное сечение; на фиг.4 - то же, с индукторной катушкой с витками круглой формы и двум индикаторными катушками с витками пр моугольной формы; на фиг.З - то же, с индукторной катушкой с витками пр моугольной формы и четырьм индикаторными катушками с витками круглой формы; на фиг.6 - то же, с индукторной и четырьм индикаторными катушками с витками пр моугольной формы; на фиг 7 - то же, с индукторной и четырьм индикаторными катушками с витками эллипсоидально.й формы; на фиг.8 -, то же, с индукторной и шестью индикаторными катуигками с витками эллипсоидальной формы.

Накладной вихретоковый преобразователь .содержит две пары индикаторных катушек 1 и 2, концентратор 3 вихревых токов, представл ющий собой цилиндрически стержень с четырьм расположенными на наружной поверхности пазами 4 фигурного сечени , соединенными с наружной поверхностью концентратора 3 узкими прорез ми (.щел ми ) 5, на наружной поверхности концентратора расположена индукторна катушка 6.

Все продольные пазы стержневого концентратора выполнены одинаковьми по размерам и форме. Одинаково выполнены и размещены в пазах концентраторов все индикаторные катушки.

Форма витков индикаторных катушек соответствует форме поперечного сечени продольных пазов концентратора . Индикаторные катупжи, расположенные симметрично и равноудаленно от оси индукторной катушки, соединены попарно-последовательно-встречно а все пары индикаторных катушек последовательно-синфазно .

Вихретоковые преобразователи могут содержать любое четное число индикаторных катушек. Форма поперечного сечени стержневого концентратора может быть не только (фиг.З) , но и пр моугольной, эллипсоидальной (фиг.5 - 8) или какой либо другой. Различную форму поперечного сечени могут иметь и продольные пазы стержневого концентратора 1 фиг.З - 8 ).

1189094

Преобразователь работает следующим образом.

Индукторную катушку 6 в совокупности со стержневым концентратором с 3 следует рассматривать как понижающий трансформатор. При прохождении переменного тока по виткам индукторной катушки 6 им создаетс электромагнитное поле, которое взаимодей0 ствует с материалом стержневого концентратора 3 и наводит в нем вихревые токи. Протекающие в материале концентратора 3 вихревые токи своим полем почти полностью компенсируют

5 поле индукторной катушки 6 и создают интенсивное электромагнитное поле впродольных пазах 4 и вблизи их открытых концов. За счет этого ( при размещении преобразовател на конQ тролируемом изделии ) вихревые токи в его материале оказьшаютс сосредоточенными вблизи прорезей 5 продольных пазов 4 стержневого концентратора 3. Последнее обеспечивает

5 повьш ение надежности обнаружени трещин, так как размеры контуров вихревых токов, .протекающих в материале издели вблизи каждой из прорезей 5 пазов 4 концентратора 3, определ ютс не размерами индуктор;ной катушки 6, а размерами попереч- . ного сечени прорезей, тем самым они максимально приближены к размерам индикаторных катушек 1 и 2.

Когда преобразователь перемещает5 с по бездефектному участку издели , плотность и распределение вихревых токов в его материале вблизи Каждого из открытых концов продольных пазов концентратора одинаковы. Поэтому на всех индикаторных катушках, размещенных в продольных пазах концентратора , навод тс равные по амплитуде и фазе ЭДС, и на-выходе преобразовател сигнал отсутствует. По вление

5 в. зоне контрол трещины, когдаона оказываетс под одним из продольных пазов, вызывает изменение плотности и распределение вихревых токов, протекающих в материале изде/1и под

0 этим пазом что приводит к изменению ЭДС, наводимой на размещенной в пазу индикаторной катушке. На выходе преобразовател возникает сигнал.

j Предлагаемый преобразователь

позвол ет повысить надежность обнаружени трещин, близких по длине к диаметру индикаторных катушек.

0ua.SL

Фи.ъ

D

f)

Claims

ВИХРЕТОКОВЫЙ НАКЛАДНОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ для нераэрушакяцего контроля, содержащий индукторную ка- тушку, одну пару или большее число соединенных последовательно-синфазно пар индикаторных катушек, а в каждой из пар катушки расположены симметрично и равноудаленно относительно оси индукторной катушки и соединены последовательно-встречно, и цилиндрический концентратор из электропроводящего материала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля, концентратор выполнен в виде стержня с расположенными на наружной поверхности пазами фигурного сечения по числу индикаторных катушек, индикаторные катушки установлены в па- g зах, а индукторная катушка охватывает стержень.

А-А

Фиг.4

6068111'’ AS

1 1118909