SU1594407A1 - Электропотенциальный преобразователь дл измерени параметров дефектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использовано дл  измерени  глубины поверхностных трещин в электропровод щем материале. Цель изобретени  - повышение чувствительности. В преобразователе создана втора  токова  цепь, позвол юща  регулировать градиент распределени  плотности тока по толщине контролируемого объекта. В процессе измерени  преобразователь устанавливаетс  на участок с вы вленной трещиной. Ток через токоподвод щие электроды регулируетс  до получени  надежно регистрируемого уровн  добавочного напр жени , обусловленного вли нием трещины. Конструкци  потенциальных электродов в виде полых трубок обеспечивает минимальное рассто ние между потенциальными и токоподвод щими электродами при высокой стабильности этого рассто ни . 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использовано дл  измерени  параметров дефектов в электропровод щих объектах.

Цель изобретени  - повьШ1ение чувствительности .

Hd фиг.1 схематически показана конструкци  электропотен1щального преобразовател  дл  измерени  параметров дефектов; на фиг.2 - графики изменени  сигнала на выходе преобразовател  под воздействием на фиг.З и 4 - графики изменени  относительного сигнала электропотешгиаль- ного преобразовател .

Электропотенциальный преобразователь дл  измерени  параметров состоит из внутренней пары электродов 1 и 2, выполненных в виде полых трубок со срезами на рабочих торцах, электродов 3 и 4 средней пары, ( из которых размещен во внутренней полости соответственно электродов 1 и

2внутренней пары, внешних электродов 5 и 6, изол ционных втулок 7 и 8, размещенных между электродами 1,

3и 2, 4 соответственно, обойму, образованную крьщ1Крй 9 и корпусом

10, упругие элементы 11-14, подпружинивающие электроды 3-6. Срезы на

15

рабочих торцах электродов 1 и йены так, что наиболее удаленные от обоймы точки электродов 1 и 2 обращены друг к другу. Электроды 1 и 2 Внутренней пары жестко св заны с крышкой 9 обоймы, а длина выступающих частей электродов 3, 4 и 5, 6 внешней И средней пар больше длины выступан)- |дих частей электродов 1 и 2 внутрен- |Q ней пары. Поперечные сечеги  S электродов 5 и 6 внешней пары и поперечные сечени  S j электродов 3 и 4 сред- йей пары рекомендуетс  выбирать из |соотношени  0,25. Реко- Йендуетс  упругие элементы 11 и 12, Подпружинивающие внешнюю пару элек- |гродов 5 и 6, выполн ть с рабочим (усилием Fy , выбираемым из соотноше- Ии  2 F./F,J 10, где F - рабочее усилие, создаваемое упругими электродами 3 и 4 средней, пары. Электроды 1 и 2 используютс  как Потенциальные, а электроды 3-6 - как |гокопоДвод щие. Все электроды 1-6 25 расположены вдоль общей линии, а э ек- гроды 3-6 каждой пары симметрично )асположены относительно центра, i Преобразователь работает следую- (цим образом.

: Электропотенциальный преобразована юверхность

15944074

2 вьтолч блоком (не пЪказан), подключенным

20

30

|гель устанавливают объекта с дефектом в виде трещины. При этом потенциальные электроды 1 и 2 устанавливаютс  по разные стороны трещины на линии, перпендикул рной к ее следу, и симметрично относительно нее. Токоподвод щие электроды 3,. 4 и 5, 6 подключаютс  к двум источникам тока (не показаны) , по меньшей мере один из которых регулируемый.

Рекомендуетс  регулируемым вьшол-  ть источник тока 1, подключаемый k электродам 3 и 4. Источник тока 1, подключаемый к электродам 5 и 6, может быть нерегулируемым с рабочим током 1 5-20 А.При взаимодействии с глубокими трещинами напр жение U,, между потен1щальными электродами 1 и 2 существенно отличаетс  от напр жени  иц между этими же электродами на бездефектном участке издели  . Поэтому разность напр жений регулируетс  с достаточной точностью при про- , пускании только тока I, По мере уменьшени  глубины и трещины разность Л и UR - уменьшаетс  , и может быть меньше.порогового нап- р жени , регистрируемого электронным

35

40

45

50

55

к потенциальным электродам 1 и 2. Увелиг1ива  ток 1 через токоподвод щие электроды 3 и 4 можно обеспечи требуемую дл  надежной регистрации величину и. Как видно из фиг.2 с

увеличением отношени  I ,/1 абсолют

I 2 на  чувствительность преобразовате

непрерывно растет. Однако, как сле дует из фиг.З и 4, при этом непрер но падает относительна  чувствител ность преобразовател , определ ема

Uo - и величиной Следовательно.

.

ток 1 должен регулироватьс  и уст навливатьс , исход  из компромисса мелсду абсолютной и относительной чувствительност ми.

Увеличение тока Ij в определенной степени по достигаемому эффект эквивалентно уменьшению рассто ни  между токовыми электродами 5 и 6. В предельном случае, когда ток I, создает электрическое поле Е суще венно превышающее поле Е. тока I на контролируемом участке, характеристики предлагаемого преобразов тел  совпадают с характеристиками преобразовател , имеющего только токоподвод щие электроды 3 и 4, Вел чина Е. зависит от рассто ни  R м ду электродами 3 и 4. Поэтому дл  расширени  диапазона изменени  отн тельной и абсолютной чувствительно тей преобразовател  следует стреми с  размещать токоподвод шие 3jieKTp ды 3 и 4 как можно ближе к потенци ным электродам 1 и 2. Однако при этом рассто ние между соседними эл тродами должно быть жестко задано. Кроме того, все электроды 1-6 одновременно в момент измерени  должны контактировать с поверхностью контр лируемого издели . Перечисленным тр бовани м в наибольшей степени отвеч ет предлагаема  конструкци .

Выполнение соседних потенциально и токоподвод щего электродов в виде стержН , вложенного в трубку, обеспечивает требуемую меха1шческую жес кость даже при весьма малом рассто  нии между точками контактировани  этих электродов. Благодар  тому, чт рассто ние R, ме оду электродами 3 и 4 существенно меньше рассто ни  R между электродами 5 и 6, максимальный ток 1 составл ет не более 10% тока I,. Это позвол ет площадь S

5

Q 5

0

0

5

0

5

0

5

к потенциальным электродам 1 и 2. Увелиг1ива  ток 1 через токоподвод - щие электроды 3 и 4 можно обеспечить требуемую дл  надежной регистрации величину и. Как видно из фиг.2 с

увеличением отношени  I ,/1 абсолютI 2 на  чувствительность преобразовател 

непрерывно растет. Однако, как следует из фиг.З и 4, при этом непрерывно падает относительна  чувствительность преобразовател , определ ема 

Uo - и величиной Следовательно.

.

ток 1 должен регулироватьс  и устанавливатьс , исход  из компромисса мелсду абсолютной и относительной чувствительност ми.

Увеличение тока Ij в определенной степени по достигаемому эффекту эквивалентно уменьшению рассто ни  между токовыми электродами 5 и 6. В предельном случае, когда ток I, создает электрическое поле Е существенно превышающее поле Е. тока I на контролируемом участке, характеристики предлагаемого преобразовател  совпадают с характеристиками преобразовател , имеющего только токоподвод щие электроды 3 и 4, Величина Е. зависит от рассто ни  R между электродами 3 и 4. Поэтому дл  расширени  диапазона изменени  относительной и абсолютной чувствительнос- тей преобразовател  следует стремитьс  размещать токоподвод шие 3jieKTpo- ды 3 и 4 как можно ближе к потенциальным электродам 1 и 2. Однако при этом рассто ние между соседними электродами должно быть жестко задано. Кроме того, все электроды 1-6 одновременно в момент измерени  должны контактировать с поверхностью контролируемого издели . Перечисленным требовани м в наибольшей степени отвечает предлагаема  конструкци .

Выполнение соседних потенциального и токоподвод щего электродов в виде стержН , вложенного в трубку, обеспечивает требуемую меха1шческую жесткость даже при весьма малом рассто нии между точками контактировани  этих электродов. Благодар  тому, что рассто ние R, ме оду электродами 3 и 4 существенно меньше рассто ни  R между электродами 5 и 6, максимальный ток 1 составл ет не более 10% тока I,. Это позвол ет площадь S

поперечного сечени  электродов 3 и 4 выбирать существенно меньшей площади S поперечного сечени  электродов 5 ; и 6 в соответствии с соотношением 0,,25. При меньших соотновы- соз- 14

VH

шени х Sg/S электроды 3 и 4 не держивают необходимого усили  F, даваемого упругими элементами 1 соответственно без деформации привод щей к изменению рассто ни  R. Большие отношени  привод т к увеличению габаритов электродов. В соответствии с рекомендуемым соотно- ше-нием и с учетом соотношени  Ij/I ,1 целесообразно усили  F и F, выбирать из услови  . При большей величине не обес- .печиваетс  надежный электрический контакт между электродами 3 и 4 и поверхностью контролируемого объекта, 8 при меньших значени х требуетс  увеличение площади поперечного сечени  электродов 3 и 4.

Claims (3)

1. Электропотенциальный преобразователь дл  измерени  параметров дефектов , содержащий три пары электродов , установленных в общей обойме, упругие элементы, подпружинивающие электроды, электроды каждой пары

f

; -

. ,

 

симметрично расположены относительно центра преобразовател  и расположены вдоль общей линии, отличающийс  тем, что, с целью повьппе- ни  чувствительности, внутренн   пара электродов выполнена в. виде полых трубок со срезами на рабочих торцах, ориентированными так, что

0 наиболее удаленные от обоймы точки электродов обращены друг |с другу каждый из электродов средней пары размещен во внутренней полости соответствующего электрода внутренней

15 пары и электрически изолирован относительно него. I

2. Преобразователь по п.1, о т - личающи йс  тем, что,электро20 ды внутренней пары жестко св заны, с обоймой, а длина выступающих частей электродов внешней и средней пар больше длины выступающих частей электродов внутренней пары,

25

3. Преобразователь по п.1, о т - личающийс  тем, что поперечные сечени  электродов внешней пары и электродов средней пары выбраны из соотношени  0, 0,25,

30 где S и

% 12

площади поперечных сечений электродов внешней и средней пар соответственно .

64:2

/

27

Z

Z

/

.oW

/Jr; s h

M

h S

BOZ Offf QJ3S upfS 0.1 0ut3