SU1654083A1

SU1654083A1 - Pickup for measurement of magnetic field

Info

Publication number: SU1654083A1
Application number: SU894646268A
Authority: SU
Inventors: Алексей Иванович Самойлов; Вячеслав Леонидович Байдаков; Лариса Николаевна Воронцова
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Железнодорожного Транспорта
Priority date: 1989-02-03
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1991-06-07

Abstract

Изобретение относитс к измерению магнитных полей. Цель изобретени - повышение точности. При размещении катушки 3 над головкой 5 рельса в двух ее образующих , расположенных поперек рельса, наводитс электродвижуща сила (ЭДС). котора не равна нулю, если горизонтальна составл юща магнитного пол в месте расположени этих образующих неодинакова, т.е. катушка 3 измер ет градиент пол , который образуетс только при наличии дефекта. 2 илThis invention relates to the measurement of magnetic fields. The purpose of the invention is to improve accuracy. When the coil 3 is placed above the rail head 5, electromotive force (EMF) is induced in its two generators located across the rail. which is not equal to zero if the horizontal component of the magnetic field at the location of these generators is not the same, i.e. coil 3 measures the gradient of the field, which is formed only in the presence of a defect. 2 yl

Description

Фиг.11

ZZ

Изобретение относитс к измерению магнитных полей и служит дл датчика магнитного дефектоскопа.The invention relates to the measurement of magnetic fields and is used for a magnetic flaw detector sensor.

Цель изобретени - повышение точности.The purpose of the invention is to improve accuracy.

На фиг,1 представлена структурна схема датчика; на фиг.2 - схема электромеханического вибратора.Fig, 1 shows a block diagram of the sensor; figure 2 - diagram of the Electromechanical vibrator.

Датчик содержит возбудитель 1 механических колебаний и св занный с ним электромеханический вибратор 2, с которым жестко св зана измерительна катушка 3, подключенный к регистратору 4. Катушка 3 воспринимает поле над головкой 5 рельса, над которым расположен магнит 6(фиг.1). Вибратор 2 выполнен в виде пьезоэлектрического конденсатора, одна обкладка 2.1 которого размещена внутри другой обкладки 2.2. В качестве диэлектрика - пье- зокристалл 7 (фиг.2).The sensor contains a mechanical vibration exciter 1 and an electromechanical vibrator 2 associated with it, with which measuring coil 3 is rigidly connected, connected to recorder 4. Coil 3 senses the field above rail head 5, above which magnet 6 is located (Fig. 1). The vibrator 2 is made in the form of a piezoelectric capacitor, one plate 2.1 of which is placed inside the other plate 2.2. Piezo crystal 7 is used as a dielectric (Fig. 2).

Датчик работает следующим образом.The sensor works as follows.

Возбудитель 1 создает механические колебани пьезокристалла 7 на его резонансной частоте, которые передаютс индукционной измерительной катушке 3. Конструкци пьезоконденсатора такова, что одна его обкладка расположена внутри другой (фиг.2). В результате поле возбуждени сосредоточено внутри пьезоэлектриче ской обкладки 2.1 конденсатора и не сцепл етс с катушкой 3, жестко прикрепленной к внешней обкладке 2.1 пьезоэлектрического конденсатора. Тем самым исключаетс наводка частоты возбуждени в катушке 3. При размещении катушки 3 над головкой 5 рельса, примагничиваемого магнитом 6 вагона-дефектоскопа , витки катушки в процессе вибрации пересекают горизонтальные составл ющие магнитных силовых линий пол над головкой рельса и в двух образующих катушки, расположенных поперек рельса,The causative agent 1 generates mechanical oscillations of the piezocrystal 7 at its resonant frequency, which are transmitted to the induction measuring coil 3. The design of the piezo condenser is such that one of its lining is located inside the other (Fig. 2). As a result, the excitation field is concentrated inside the piezoelectric plate 2.1 of the capacitor and does not interlock with the coil 3 rigidly attached to the outer plate 2.1 of the piezoelectric capacitor. Thereby, excitation frequency excitation in coil 3 is eliminated. When coil 3 is placed over rail head 5, magnetised by magnet 6 of a flaw detector car, coil windings intersect the horizontal magnetic field lines of the rail head and two forming coils located across rail,

00

5five

00

5five

00

5five

00

навод тс ЭДС. Разностна ЭДС их не равна нулю, если горизонтальна составл юща магнитного пол в месте расположени этих образующих неодинакова. Таким образом , катушка 3 измер ет градиент пол , который образуетс только при наличии дефекта, ЭДС снимаетс с катушки 3, поступает на регистратор 4, который отфильтровывает все помехи, наводимые на сигнал в области низких и высоких частот, в том числе и сигнал , индуктируемый в катушке 3 непосредственно от движени вагона-дефектоскопа, который расположен в области низких частот и пропорционален скорости движени . Далее производ т фазоамплитудное детектирование . Поскольку частота принудительных колебаний датчика, равна частоте возбуждени , заведомо выше области частот механических колебаний, св занных с перемещением датчика по рельсам, то последние надежно отсеиваютс в регистраторе 4. На его выходе уровень сигнала отображает величину градиента, а пол рность - его знак, по которым суд т о наличии и характере дефекта.emf induced. The difference in the emf is not zero, if the horizontal component of the magnetic field at the location of these generators is not the same. Thus, coil 3 measures the gradient of the field, which is formed only in the presence of a defect, the EMF is removed from coil 3, is fed to the recorder 4, which filters out all the noise induced on the signal in the low and high frequencies, including the signal induced in the coil 3, directly from the movement of the flaw detector car, which is located in the low frequency region and is proportional to the speed of movement. Next, phase-amplitude detection is performed. Since the frequency of forced oscillations of the sensor is equal to the frequency of excitation, which is certainly above the frequency range of mechanical oscillations associated with moving the sensor along the rails, the latter are reliably screened out in the recorder 4. At its output, the signal level displays the magnitude of the gradient, and which is judged on the presence and nature of the defect.

Claims

A sensor for measuring a magnetic field containing a mechanical vibration exciter to its associated electromechanical vibrator, to which a measuring coil is rigidly connected, connected to a recorder, characterized in that, in order to improve accuracy, the electromechanical vibrator is made in the form of a piezoelectric a capacitor, one plate of which is placed inside the other, and the measuring coil is rigidly fixed on the outer plate of the piezoelectric capacitor.

72-1 2.2