SU1682901A1 - Eddy current device for nondestructive testing - Google Patents
Eddy current device for nondestructive testing Download PDFInfo
- Publication number
- SU1682901A1 SU1682901A1 SU884652494A SU4652494A SU1682901A1 SU 1682901 A1 SU1682901 A1 SU 1682901A1 SU 884652494 A SU884652494 A SU 884652494A SU 4652494 A SU4652494 A SU 4652494A SU 1682901 A1 SU1682901 A1 SU 1682901A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- windings
- measuring
- working
- eddy current
- pairs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к области неразрушающих методов контрол материалов, и может быть использовано дл измерени толщин изол ционных покрытий, например эмалевых, лакокрасочных и других, наносимых , на провод щие издели . Цель изобретени - повышение точности достигаетс за счет того, что вихретоковое устройство дл нераэрушающего контрол содержит рабочий и компенсационный вихретоковые накладныепреобразователис концентрическими обмотками возбуждени , генератор тока. Рабочий и компенсационный преобразователи содержат по дое идентичных петлеобразных измерительных обмотки, кажда пара обмоток размещена в одной плоскости, а обмотки в парах смещены относительно друг друга, обмотки с оди- наковыми радиусами на рабочем и компенсационном преобразовател х соединены попарно встречно, а обе пары между собой соединены встречно и выходом подключены к блоку измерени , значени радиусов измерительных обмоток гг соответствуют отношени м rn/R b/2R - 0,6 при rn R; R/rn 2R/2R + Ь - 0,6 при R гп, а радиус R возбуждающих обмоток рабочего и компенсационного преобразователей выбран из услови /3 23-25. 8 ил. СОThe invention relates to a measurement technique, namely, to the field of non-destructive testing methods for materials, and can be used to measure the thickness of insulating coatings, such as enamel, paintwork and other applied, on conductive products. The purpose of the invention is to improve the accuracy due to the fact that the eddy current device for non-destructive testing contains a working and compensation eddy current overhead transducer with concentric excitation windings, a current generator. The working and compensating converters contain identical identical loop-shaped measuring windings, each pair of windings is placed in the same plane, and the windings in pairs are displaced relative to each other, the windings with the same radii on the working and compensating converters are connected in pairs opposite, and both pairs they are connected oppositely and the output is connected to the measuring unit, the radius values of the measuring windings yy correspond to the ratios rn / R b / 2R - 0.6 with rn R; R / rn 2R / 2R + b is 0.6 at R gp, and the radius R of the exciting windings of the working and compensating transducers is selected from the condition / 3 23-25. 8 il. WITH
Description
о со ю о оabout soy about about
Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к области неразрушающих методов контрол материалов, и может быть использовано дл дефектоскопии и измерени толщин изол ционных покрытий: эмалевых, лакокрасочных и других, наносимых на провод щие издели .The invention relates to a measurement technique, in particular, to the field of non-destructive testing methods for materials, and can be used for testing and measuring the thickness of insulating coatings: enamel, paintwork and other coatings applied on conductive products.
Целью изобретени вл етс повышение точности устройства путем уменьшени вли ни изменений электропроводности.The aim of the invention is to improve the accuracy of the device by reducing the effect of changes in electrical conductivity.
На фиг. 1 показано вихретоковое устройство дл неразрушающего контрол ; наFIG. 1 shows an eddy current device for non-destructive testing; on
фиг. 2 - электрическа схема устройства; на фиг. 3 - вихретоковой преобразователь; на фиг. 4 - то же, вариант выполнени ; на фиг. 5 и 6 - приведены графики, соответственно , относительной чувствительности 4а(Ah) вихретоковых преобразователей к толщине изол ции Ah и к электропроводности издели 4(7от отношени радиусов обр моток преобразовател д - -; на фиг, 7 и 8FIG. 2 - electric circuit of the device; in fig. 3 - eddy current transducer; in fig. 4 - the same, the embodiment; in fig. 5 and 6 are graphs, respectively, of the relative sensitivity of 4a (Ah) eddy current transducers to the insulation thickness Ah and to the electrical conductivity of the product 4 (7from the ratio of the radii of the transducer winding d -);
л l
- графики зависимости 4а и 4а от обобщенного параметра / соответственно.- graphs of dependence 4а and 4а on the generalized parameter /, respectively.
Вихретоковое устройство дл неразрушающего контрол состоит из рабочего накладного вихретокового преобразовател (ВТП) 1 и компенсационного ВТП 2, идентичного рабочему. Каждый из преобразователей 1 (2) содержит цилиндрическую возбуждающую обмотку 3 (4), подключенную к источнику 5 переменного тока, и по две петлеобразные и измерительные обмотки (ПИО) 6 и 7 (8 и 9), включенные попарно встречно, образу пары обмоток 6, 8 и 7, 9, дифференциальные пары обмоток 6, 8 и 7,9 также между собой включены встречно и общим выходом подключены к блоку 10 измерени . Возбуждающие обмотки 3, 4 и измерительные обмотки 6-9 размещены на неферромагнитных и непровод щих цилиндрических каркасах 11 и 12.The eddy current device for non-destructive testing consists of a working overlay eddy current converter (VTP) 1 and a compensation VTP 2, identical to the worker. Each of the transducers 1 (2) contains a cylindrical excitation winding 3 (4) connected to an AC source 5, and two loop-shaped and measuring windings (PIO) 6 and 7 (8 and 9), connected in pairs opposite, to form pairs of windings 6 , 8 and 7, 9, differential pairs of windings 6, 8 and 7.9 are also interconnected with each other and are connected to the common output to the measurement unit 10. Exciting windings 3, 4 and measuring windings 6-9 are placed on non-ferromagnetic and non-conductive cylindrical frames 11 and 12.
Радиусы R возбуждающих обмоток рабочего ВТП 1 и компенсационного ВТП 2 определ етс из услови / 23 - 25 по формулеThe radii R of the excitation windings of the working ECP 1 and the compensation ECP 2 are determined from condition 23-25 by the formula
R wfer-™R wfer- ™
где /9-обобщенный параметр;where / 9 is a generalized parameter;
f - частота тока возбуждени ;f is the frequency of the excitation current;
(J0 - электропроводность материала эталонного издели ;(J0 - electrical conductivity of the material of the reference product;
fio - магнитна проницаемость вакуума ,fio - magnetic permeability of vacuum,
а радиусы rni,2 соответствующих измерительных обмоток выбраны из условийand the radii rni, 2 corresponding measuring windings are selected from the conditions
- - 0,6, если rni.- - 0.6 if rni.
2R2R
2R +Ь2R + b
- 0,6 если R гП1,2.- 0.6 if R hp1,2.
В работе рабочий ВТП 1 устанавливаетс на контролируемое изделие 13, покрытое изол ционным слоем 14 толщиной Ah, компенсационный ВТП 2 размещаетс на эталонном изделии 15 с эталонной электропроводностью сг0. Последовательно соединенные возбуждающие обмотки 3 и 4 подключают к источнику 5 переменного тока с частотой f.In operation, a working VTP 1 is mounted on a test article 13, covered with an insulating layer 14 of thickness Ah, and a compensatory VTP 2 is placed on a reference article 15 with a reference electrical conductivity of cr0. Series-connected excitation windings 3 and 4 are connected to an AC source 5 with a frequency f.
С выхода дифференциально включенных ПИО 6 и 8 снимаетс абсолютное изме- нение напр жени , определ емое выражениемFrom the output of the differentially switched FEC 6 and 8, the absolute voltage change is determined, determined by the expression
A U.8 Us - U6 (4а Да - 40) Ue .A U.8 Us - U6 (4а Yes - 40) Ue.
(2)(2)
где 4(7, 4а - относительна чувствительность ВТП 1 к электропроводности а издели и толщине покрыти Ah соответственно,where 4 (7, 4a is the relative sensitivity of the VTP 1 to the electrical conductivity of the product and the coating thickness Ah, respectively,
Так как петлеобразные обмотки 6,7 и 8, 9 размещены в одной плоскости с возбуждающими обмотками 3 и 4 соответственно, то параметрSince the loop-like windings 6,7 and 8, 9 are placed in the same plane with the exciting windings 3 and 4, respectively, the parameter
„ 2Ah-hp 2Ah,..„2Ah-hp 2Ah, ..
a- R - R -Wa- R - R -W
где h0 - рассто ние между возбуждающей обмоткой и ПИО (h0 0);where h0 is the distance between the exciting winding and the FEC (h0 0);
Ah- зазор (или толщина изол ции). С учетом (3) дл A Ке.в получаютAh- gap (or insulation thickness). In view of (3) for A K.
А 1)6,8 U8 ( 408,6 - 40В.6 ) - (4)А 1) 6.8 U8 (408.6 - 40В.6) - (4)
С дифференциально включенных обмоток 7 и 9 снимаетс напр жение Д 119,7-1)9 -U7 With differential windings 7 and 9, the voltage D 119.7-1) 9 -U7 is removed
U9( 4.,7). (5)U9 (4., 7). (five)
При равенстве эталонных сигналов Ue - Ug, дл результирующего напр жени записывают .б-Ли9,7 When the reference signals Ue are equal - Ug, .b-Li is written for the resulting voltage.
U (408,6 - 409.7) Ц + -S5 4от 7 4оТ в(Я , U (408.6 - 409.7) C + -S5 4ot 7 4oT to (I,
Анализ полученной формулы (6) показывает , что контроль толщины изол ционного покрыти A h с отстройкой от вли ни а может быть выполнен при условии, когдаAn analysis of the resulting formula (6) shows that the thickness control of the insulation coating A h can be performed under the condition
4оэ,7 4ов,б .(7)4e, 7 4ov, B. (7)
а выходной сигнал с вихретокового устройства AU зависит от Ah приand the output signal from the eddy current device AU depends on Ah at
409,,6(8)409, 6 (8)
При 4оэ.7 4ав,б и 4оэ,7 4ов.б выражение (6) принимает видAt 4 ° 7. 7 a, b and 4 °, 7 4ov.b expression (6) takes the form
(4ов.б-409.7). (9) (4ov.b-409.7). (9)
т.е. Доопредел етс только величиной Ah при Do const. Оптимальный режим контрол толщины изол ции Ah при 4ов,б - 4оэ,7 const(10)those. It is only determined by the value of Ah with Do const. Optimal control of the insulation thickness Ah at 4, b - 4 oe, 7 const (10)
при изменении ft, в этом случае становитс возможным осуществить количественный контроль без использовани тарировочных графиков.when changing ft, in this case it becomes possible to exercise quantitative control without using calibration charts.
На фиг. 5 и 6 приведены графики изменеоFIG. 5 and 6 are graphs of change
ни ((5)и 4о ($}. где д - приneither ((5) and 4o ($}. where d is for
(11)(eleven)
ГпGp
R rn иR rn and
5.Јпригп (12)5.Јprigp (12)
где R, rn - радиус возбуждающих обмоток 3 и 4 возбуждени и измерительных обмоток 6, 7 и 8, 9 соответственно. Зависимости 4а р (5) и 4а р (5) дл ПИО (фиг. 5 и 6) получены дл различных значений обобщенного параметраwhere R, rn is the radius of the exciting windings 3 and 4 of the excitation and measuring windings 6, 7 and 8, 9, respectively. The dependencies 4a p (5) and 4a p (5) for the FEC (Fig. 5 and 6) are obtained for different values of the generalized parameter
/3 R T2jrf1«o(f/o ±Да).(13)/ 3 R T2jrf1 “o (f / o ± Yes). (13)
Анализ зависимости 4а р (fl) показывает , что в области ft 15 дл значений 5 0 - 0,6 А( const, а дл этих же значений 54а измен етс .An analysis of the dependence 4a p (fl) shows that in the area of ft 15 for values of 5 0 - 0.6 A (const, and for the same values, 54a changes.
Из фиг. 5 и 6 следует, что, например, дл ПИО с 5i 0,2 и & 0,6 при р 15 - 50 4o6i 4об2 а 4ea5i Qafa, т.е. выполн ютс услови (5 и 6), когда отношени радиусов ПИО к радиусу R не равны одно другому и составл ют значени , лежащие в диапазоне 5 0,0 - 0,6.From FIG. 5 and 6, it follows that, for example, for a FEC with 5i 0.2 and & 0.6 with p 15 - 50 4o6i 4b2 and 4ea5i Qafa, i.e. conditions (5 and 6) are satisfied when the ratios of the FEC radii to the radius R are not equal to one another and are values lying in the range of 5.0-0-0.6.
Другим условием равенства 4св,в 4оэ,7 вл етс их независимость от 0, что равноценно обеспечению одинакового характера изменени 4ов,б f (f$) и (fi), так как в этом случае 4ов,б - 4от.7 0 .Another condition for the equality of 4cb, c 4e, 7 is their independence from 0, which is equivalent to ensuring the same nature of the change 4, b f (f $) and (fi), since in this case 4, b - 4ot.7 0.
Анализ графиков(фиг. 5 и 6) показывает, что в области (3 15-30 при 6 0 - 0,6 «ависимости 4ов,(Д) и4о9л рф) практически совпадают, поэтому в указанном интервале значений / разница Лов.е - 4св,7 0 . Например, если выбрать ПИО 6 и 8 с 5i 0,2, а ПИО 7 и 9 с 62 0,6, то получают при ft 30 и 50 дл 5i-0,2 4оБ -0.42; 4ов - -0,30:Analysis of the graphs (Fig. 5 and 6) shows that in the region (3 15-30 at 6 0 - 0.6 "dependencies 4, (D) and 4о9l RF) almost coincide, therefore in the specified range of values / difference Lov.e 4cb, 7 0. For example, if you select the FEC 6 and 8 with 5i 0.2, and the FIO 7 and 9 with 62 0.6, you get at 30 ft and 50 for 5i-0.2 4oB -0.42; 4 - 0.30:
дл д 0,6 4об -0,41 4ов; -0,2 9. Тогда Д4ов-0,01; Д4св-0.01.for d 0,6 4о -0,41 4; -0.2 9. Then D4-0.01; D4sv-0.01.
В диапазоне ft от 15 и выше разница 4ов,б - 4o9j 0. С другой стороны (фиг. 6) следует, что дл тех же значений / и д : 4ов 12,6 ; 4ов 16,6 дл 5i 0,2 ; 4об 11,9 ; 4с® 15,9 дл (,6.In the range of ft from 15 and above, the difference is 4ov, b - 4o9j 0. On the other hand (Fig. 6), it follows that for the same values of / and d: 4, 12.6; 4-16 16.6 for 5i 0.2; 4.0 11.9; 4c® 15.9 dl (, 6.
Тогда Д4об 0,7, Д4сга 0,7 и услови (10) выполн ютс . На фиг. 8 и 7 приведеныграфикизависимости Аа(Ah) / (р) и 4ст у(Д) , построенные из зависимостей, показанных на фиг. 5 и 6. Из зависимостей следует, что дл значений (5 0 - 0,6 рациональное значение Д состаь- л ет 23 - 25, так как в этом случае 4o6i 4об2 и 4odi - 4«5г 0.Then D4 is 0.7, D4 ha 0.7 and conditions (10) are satisfied. FIG. 8 and 7 are graphs of dependencies Aa (Ah) / (p) and 4st y (D), constructed from the dependences shown in FIG. 5 and 6. From the dependences it follows that for values (5 0 - 0,6, a rational value of D is 23 - 25, since in this case 4o6i 4ob2 and 4odi - 4 «5г 0.
В этом же диапазоне значений /(фиг. 8) в диапазоне значений д 0 - 0,6 разница 4o5i - 4со52 const, например дл 5i 0,2 и 52-0,6 4o6i -4оЙ2 1Полученный рациональный диапазонIn the same range of values of / (Fig. 8) in the range of values of d 0 - 0.6, the difference is 4o5i - 4co52 const, for example, for 5i 0.2 and 52-0.6 4o6i -4oI2 1 The rational range obtained
значений Д, определ ет и рациональныеvalues of D, defines em and rational
значени радиуса обмотки возбуждени R:excitation winding radius R:
R -23-25 ., .R -23-25.,.
к to
Вихретоковое устройство позвол ет проводить неразрушающий контроль изол ционных покрытий практически с полнымThe eddy current device allows nondestructive testing of insulation coatings with almost complete
подавлением мешающего фактора - изменени электропроводности Ли материала издели в широком диапазоне Например эталонное значение а0 30 10 см/м, /3 24. частота тока возбуждени f - 600 10 Гц, диапазон изменени /JOT 24 до 30 и по 18. т.е. , с учетом прин тых параметров длч радиуса обмотки возбуждени coi лаемо ьы ражению (14) получают Р - 2 ммsuppressing the interfering factor — changes in the electrical conductivity of the product material in a wide range. For example, reference value a0 30 10 cm / m, / 3 24. excitation current frequency f - 600 10 Hz, range of / JOT 24 to 30 and 18. i.e. , taking into account the adopted parameters, for the radius of the excitation winding of the coi die, (14) receive P - 2 mm
Радиусы ПИО 6 и 8 при R i п дл д 0 2The radii of the PIO 6 and 8 when R i p for d 0 2
Гп6,8 Ю ММ , ДЛЯ &2 0.6Gp6.8 Yu MM, FOR & 2 0.6
ГЙ9.7 - § 0,33 ММ .GY9.7 - § 0,33 MM.
5 Диапазон изменени значений электропроводности материала, при которых выполнена отстройка от их вли ни , определ етс формулами5 The range of change in the values of the electrical conductivity of a material for which the detuning from their influence is made is determined by
2020
а+ д д lЈ±.M)L - 4б,84 см/м ; ,«oa + d d lЈ ± .M) L - 4b, 84 cm / m; , “O
о- М @-AjL 1б,8б см/м ;O- M @ -AjL 1b, 8b cm / m;
2 Я f R2 //о Относительное изменение о составл ет 2 I f R2 // o Relative change o is
30thirty
(,13%; .8%.(, 13%; .8%.
Как следует из фиг. 7 и 8, это обеспечивает условие практического контрол , с максимальной погрешностью измерени толщины покрыти 2,5% при изменении электропроводности от 30 до 46,84 -10As follows from FIG. 7 and 8, this provides the condition of practical control, with a maximum error of measuring the coating thickness of 2.5% when the conductivity varies from 30 to 46.84 -10
см/м и с погрешностью пор дка 3% при изменении аот 30 до 16,86 --106 см/м. Погрешность измерени толщины изол ции путем изменени коэффициентов 4а(Дм)в.би 4а(Дм)д. при изменении Р заcm / m and with an error of the order of 3% when changing aot 30 to 16.86 --106 cm / m. The measurement error of the insulation thickness by changing the coefficients 4a (Dm) w.bi 4a (Dm) d. when changing P for
счет Дсгпрактически исключена так как 4Ah8,6-4h9.7 const. Это позвол ет програ- дуировать измерительный прибор непосредственно в единицах измер емых толщин покрытий и использовать его в широком диапазоне изменений Ah, в то врем как известное устройство обеспечивает использование преобразовател с R 2 мм дл контрол толщины покрытий не более 100 мкм.the account is practically excluded since 4Ah8,6-4h9.7 const. This allows the meter to be programmed directly in units of measured coating thicknesses and used in a wide range of variations of Ah, while the known device allows the use of a converter with an R 2 mm to control coating thicknesses of no more than 100 microns.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884652494A SU1682901A1 (en) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | Eddy current device for nondestructive testing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884652494A SU1682901A1 (en) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | Eddy current device for nondestructive testing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1682901A1 true SU1682901A1 (en) | 1991-10-07 |
Family
ID=21429649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884652494A SU1682901A1 (en) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | Eddy current device for nondestructive testing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1682901A1 (en) |
-
1988
- 1988-12-16 SU SU884652494A patent/SU1682901A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Д кин В.В. и др. Теори и расчет накладных вихретоковых преобразователей. - М.: Наука, 1981, с. 87 и 88. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6288536B1 (en) | Eddy current sensor | |
EP0733201B1 (en) | System for measuring properties of materials | |
EP0543648A1 (en) | Inspection device using electromagnetic induction and method therefor | |
Crescini et al. | Application of an FFT-based algorithm to signal processing of LVDT position sensors | |
SU1682901A1 (en) | Eddy current device for nondestructive testing | |
GB1534673A (en) | Eddy current measuring bridge | |
RU2115115C1 (en) | Process of detection of gas-saturated layers on titanium alloys and device for its implementation | |
Saxena et al. | Differential inductive ratio transducer with short-circuiting ring for displacement measurement | |
SU1179096A2 (en) | Thickness gauge for dielectric coatings | |
SU1621016A1 (en) | Method of measuring specific electric conductivity | |
SU1350477A2 (en) | Applied electromagnetic converter for measuring thickness of non-conducting coatings | |
SU696373A1 (en) | Eddy-current device for non-destructive inspection | |
RU2532858C2 (en) | Measurement method of thickness of non-ferromagnetic electrically conducting coating of steel | |
SU1037157A2 (en) | Eddy current transducer | |
SU834634A1 (en) | Complex magnetic permeability measuring method | |
SU1732255A1 (en) | Eddy current flow detector | |
SU1446548A1 (en) | Method of eddy-current inspection of non-ferromagnetic articles | |
RU2025725C1 (en) | Method of eddy-current inspection of linear elongated articles and eddy-current transducer for effecting the same | |
SU932206A1 (en) | Device for checking coating thickness | |
SU515932A1 (en) | Method for measuring thickness of insulating coatings | |
SU1372183A1 (en) | Device for measuring thickness of ferromagnetic tape | |
SU938124A1 (en) | Electromagnetic device for checking inner diameter of ferromagnetic pipes | |
SU905620A1 (en) | Dielectric coating thickness gauge | |
RU2129253C1 (en) | Electromagnetic thickness gauge | |
SU1670368A1 (en) | Eddy-current thickness meter |