SU1392346A1 - Накладной вихретоковый преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю, а именно к измерению толщины неэлектропровод щих покрытий на плоских провод щих объектах . Цель изобретени  - повышение чувствительности преобразовател  за счет повышени  его помехозащищенности . Накладной вихретоковый преобразователь , содержащий плоскую пр моугольную возбуждающую катушку 1, расположенную перпендикул рно рабочей поверхности 7 преобразовател , две пары взаимно перпендикул рных измерительных катушек 2, 3, 4, 5, 6,из которых катущки 5 и 2 параллельны возбуждающей, а 6 и 3 перпендикул рны ее плоскости, и третью измерительную катушку 4, перпендикул рную катушкам 2 и 3, снабжен электростатическим экраном 14, охватьшающим поверхность преобразовател , противо- ложную рабочей и охватывающей дальнюю от рабочей поверхности преобразовател  сторону возбуждающей катущки I ферритовой трубкой 8, на которой размещены компенсационные катущки 9-13. 2 ил. S S (/ С

Description

1lf

ОС

ос 1ч:

ос 4 а

Фиг.}

10

15

20

11392346

I Изобретение относитс  к неразрушающему контролю, в частности к измерению толщины неэлектропровод щих покрытий на плоских провод щих объек- т4х в том случае, когда толщина по- скрывает расположение поверхности провод щего объекта, располо- ж нного р дом с другими электропровод щими издели ми, и может быть ис- |эльзовано в машиностроении.

I Цель изобретени  - повышение про- и водительности преобразовател  за С|Чет повышени  его помехозащищеннос- TIH.

I На фиг. 1. изображены схема накладного вихретокового преобразовател ; на фиг. 2 - картина магнитных 1|иний рабочей и дальней от рабочей 1 оверхности преобразовател  сторон возбуждающей катушки при помещении Дальней от рабочей поверхности преобразовател  стороны возбуждающей Катущки в ферритовую трубку. Накладной вихретоковый преобразо- атель дл  измерени  толщины неэлек- тропровод щих покрытий на плоских ровод щих объектах содержит плоскую пр моугольную возбуждающую катушку 1 с рассто нием А между противоположными сторо «ами, плоские пр моугольные первую 2, вторую 3, третью 4, четвертую 5-и п тую 6 измерительные катушки. Перва  2, втора  3, четверта  5 и п та  6 измерительные катушки одинаковы по размерам. Площадь сечени  измерительных катушек выбрана из условий линейности распределени  напр женности пол  в измерительной катушке. Дальн   от рабочей поверхности 7 преобразовател  сторона возбуждающей катушки 1 проходит через ферритовую трубку 8, радиус R которой может быть равен 2-3 мм. Фер- ритова  трубка 8 может быть склеена g из ферритовых колец. На ферритовую трубку 8 намотаны перва  9, втора  ВО треть  11, четверта  12-и п та  13 компенсационные катушки. Нерабоча  поверхность преобразовател  защищена электростатическим экраном 14, выполненным из материала с высокой электропроводностью. Позицией 15 обозначено неэлектропровод щее покрытие провод щего объекта 16.

Возбуждающа  катушка 1 расположена перпендикул рно рабочей поверхности 7 преобразовател , что позвол ет получить относительно простую

30

ка л  сто л е 16

ные л р раз туш пер кат тел раб ки это туш чен ных сов рит лел обр 25 вой 6 и сим щей вой туш ка ве ту ную ва се те ту тр 10 13 ны ны во то ту

с ка но ко на эл бу тр вк но ко ра

35

40

50

55

5

0

g

0

картину пол  вихревых токов, определ емую толщиной покрыти  15; Рабочей стороной возбуждающей катушки 1  вл етс  ближн   к провод щему объекту 16 сторона возбуждающей катушки 1.

Перва  2 и четверта  5 измерительные катушки расположены перпендикул рно к рабочей поверхности 7 преобразовател . Треть  измерительна  катушка 4 расположена перпендикул рно первой 2 и второй 3 измерительным катушкам, а плоскость третьей измерительной катушки 4 перпендикул рна рабочей стороне возбуждающей катушки 1 и пересекает ее в середине, при этом центр третьей измерительной катушки 4 совпадает с лининей пересечени  первой 2 и второй 3 измерительных катушек, а их центры симметрии совпадают. Втора  3 и п та  6 измерительные катушки расположены параллельно к рабочей поверхности 7 преобразовател . Линии пересечени  пер- 5 вой 2, второй 3, четвертой 5 и п той 6 измерительных катушек расположены симметрично относительно возбуждающей катушки 1. Лини  пересечени  первой 2 и второй 3 измерительных катушек , рабоча  сторона возбуждающей катушки I и лини  пересечени  четвертой 5 и п той 6 измерительных ка- тушек образуют плоскость, параллельную рабочей поверхности 7 преобразовател . Рассто ние между линией пересечени  первой 2 и второй 3 измерительных катушек и возбуждающей катушкой 1 соизмеримо с диапазоном контролируемых толщин. Перва  9, втора  10, треть  И, четверта  12 и п та  13 компенсационные катушки, намотанные на ферритовую трубку 8, включе- ные последовательно и встречно с первой 2, второй 3, третьей 4, четвертой 5 и п той 6 измерительными катушками .

Возбуждающа  катушка 1 совместно с первой 2 и второй 3 измерительными катушками,включенными последовательно и встречно с первой 9 и второй 10 компенсационными катушками предназначены дл  измерени  толщины h неэлектропровод щего покрыти  15. Возбуждающа  катушка 1 совместно с третьей измерительной катушкой 4, включенной последовательно и встречно с третьей компенсационной катушкой 11, предназначена дл  установки рабочей стороны возбуждающей катуш5

0

0

5

ки 1 параллельно поверхности провод щего объекта 16, Установка плоскости , образованной линией пересечени  первой 2 и второй 3 измерительных катушек, рабочей стороной возбуждающей катушки 1 и линией пересечени  четвертой 5 и п той 6 измерительных катушек, параллельной поверхности провод щего объекта 16, осуществл етс  возбуждающей катушкой 1, первой 2 и второй 3, четвертой 5 и п той 6 измерительными катушками, включенными последовательно и встречно с первой 9, второй 10, четвертой 12 и п той 13 компенсационными катушками .

Накладной вихретоковый преобразователь работает следующим образом.

При настройке преобразовател  при отсутствии объекта 16 измерени  суммарное напр жение, снимаемое с любой измерительной катушки, включенной последовательно и встречно с соответствующей компенсационной катушкой устанавливают равным нулю. Затем преобразователь устанавливают так, чтобы его рабоча  поверхность 7 была параллельна поверхности провод щего объекта 16, Дл  этого необходимо, чтобы напр жение, наводимое вихревыми токами в третью измерительную катушку 4, включенную последовательно .и встречно с третьей компенсационной катушкой 11, было равно нулю, а отношение напр жений, наводимых вихревыми токами в первую 2 и вторую 3 измерительные катушки, было равно отношению напр жений, наводимых вихревыми токами в четвертую 5 и п тую 6 измерительные катушки. При выполнении этих условий отношение напр жений , наводимых вихревыми токами в первую 2 и вторую 3 измерительные катушки, также как и в четвертую 5 и п тую 6 измерительные катушки, однозначно св зано с толщиной неэлектропровод щего покрыти  15,

Ток, протекающий по стороне возбуждающий катущки 1, прютивоположной рабочей поверхности 7 преобразовател , имеет обратное направление току рабочей стороны и, следовательно, уменьшает напр женность магнитного пол  вне преобразовател . Величина полезного сигнала на выходе преобразовател  в основном определ етс  значением напр женности пол  на поверхности провод щего объекта 16, а

0

5

0

5

30

35

40

45

0

5

точность преобразовател  зависит еще от помех и наводок, возникающих в . цеп х преобразовател . Экспериментально установлено, что толщина h измер емого неэлектропровод щего покрыти  должна быть меньше половины рассто ни  а/2., между противоположными сторонами возбуждающей катушки, В противном случае полезный сигнал становитс  соизмеримым с помехами. Использование ферритовой трубки малого диаметра позвол ет контролировать толщинуh fа -R покрыти . Так как на практике значение высоты а преобразовател  на пор док больше значени  радиуса ферритовой трубки 8, то пред- лагаемьй накладной вихретоковый преобразователь (в отличие от известных) при сохранении тех же габаритов более производителен, а при изменении габаритов сохран етс  чувствительность преобразовател . Электростатический экран, который соединен в одной точке с землей прибора, использующего преобразователь, позвол ет (как известно ) уменьшить вли ние расположенных р дом с ВТП электропровод щих изделий, вли ние оператора и различные электростатические помехи.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Накладной вихретоковый преобразователь дл  измерени  толщины неэлектропровод щих покрытий на плоских провод щих объектах, содержащий плоскую пр моугольную возбуждающую катушку , расположенную перпендикул рно рабочей поверхности преобразовател , плоские пр моугольной формы с первой по п тую измерительные катушки , из которых перва , втора  и треть , а также четверта  и п та  катушки установлены взаимно перпендикул рно , перва  и четверта  измерительные катущки установлены перпендикул рно рабочей поверхности преобразовател , втора  и п та  катушки - параллельно ей, плоскость третьей катушки перпендикул рна рабочей стороне возбуждающей катушки и пересекает ее в середине, а центры симметрии первой, второй и третьей измерительных катушек совпадают, перва  по п тую компенсационные катушки включены последовательно-встречно соответственно с первой.по п тую измерительными катушками, лини  пересечени  первой, второй измерительных катушек.

   рабоча  сторона возбуждающей катушки и лини  пересечени  четвертой и п той измерительных катушек лежат в одной плоскости, параллельной рабочей поверхности преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью повьппени  чувствительности, он снабжен электростатическим экраном

   й

   13923466

   и ферритовой трубкой, охватывающей дальнюю от рабочей поверхности преобразовател  сторону возбуждающей катушки, с первой по п тую компенсационные катушки размещены на ферритовой трубке, а экран охватывает поверхность преобразовател , противоположную рабочей.

   иг.2