SU1698740A1 - Накладной вихретоковый преобразователь дл контрол параметров металлических изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к неразрушающим методам контрол , и может быть использовано дл  контрол  электромагнитных, физико-механических и геометрических параметров ферромагнитных и электропровод щих материалов. Цель изобретени  - повышение достоверности контрол  за счет отстройки от вли ни  отклонени  преобразовател  от нормали к поверхности контролируемого издели . В накладном вихретоковом преобразователе дл  контрол  параметров металлических изделий, содержащем двухщелевой составной магнитопровод,. выполненный из двух идентичных сердечников 1, 2, скрепленных симметрично относительно вертикальной оси си мметрии, с размещенными на нем возбуждающей катушкой, подключенной к источнику 7 переменного тока, и измерительной катушкой, подключенной к измерительному прибору 8, магнитопровод выполнен с цилиндрической рабочей поверхностью , оба сердечника по всей высоте и ширине, включа  щели, разделены электропровод щей пластиной 9. Возбуждающа  катушка и измерительна  катушка выполнены кажда  из двух последовательно соглас- но включенных секций 3, 4 и 5, 6. 1 ил. (Л

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к нераэрушающим методам контроля, и может быть использовано для контроля электромагнитных, физико-механических и геометрических 5 параметров ферромагнитных и электропроводящих материалов, например магнитной проницаемости, электропроводности, толщин покрытий, твердости, элементов химсостава. ‘ 10

Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет отстройки от влияния отклонения преобразователя от нормали к поверхности контролируемого изделия. 15

На чертеже показана конструкция накладного вихретокового, преобразователя для контроля параметров металлических изделий.

Устройство содержит замкнутый двух- 20 щелевой магнитопровод, состоящий из двух идентичных сердечников 1, 2, на которых размещены возбуждающая катушка индуктивности из двух последовательно согласно включенных секций 3, 4 и измерительная 25 катушка индуктивности из двух последовательно согласно включенных секций 5 и 6. Возбуждающая катушка подключена к источнику 7 переменного тока, измерительная катушка подключена к измерительному при- 30 бору 8. Оба сердечника между собой по всей высоте и ширине, включая обе щели, разделены электропроводящей пластиной 9. Полюс магнитопровода преобразователя выполнен цилиндрическим с образующей, 35 параллельной направлению щели, а толщина t пластины выбрана из условия ΐ > 2d, где <5- глубина проникновения электромагнитного поля в материал электропроводящей пластины. · 40

Накладной вихретоковый преобразователь для контроля параметров металлических изделий при использовании преобразователя устанавливается на поверхность контролируемого изделия 10. 45 Секции 3 и 4 возбуждающей катушки подключаются к источнику? переменного тока, а выход секций 5 и 6 измерительной катушки подключаются к измерительному прибору 7, Так как в сердечниках 1 и 2 создаются 50 магнитные потоки Φι и Фа отдельными секциями 3, 4 катушками и сердечники 1 и 2 разделены по всей высоте и ширине электропроводящей пластиной 9, исключающей взаимодействие потоков Φι и Фа между 55 собой, то магнитные потоки Φι и 4¾ независимы. В результате, например, при контроле непроводящего покрытия толщиной Δ, когда преобразователь установлен перпен дикулярно поверхности контролируемого изделия, с выхода секций 5, 6 измерительных катушек снимается напряжение

U₅.6 = (U₅ - AUsA) + (U₆ - AUeA). (1) где Us,6 - напряжение с секций 5 и 6 измерительной катушки при размещении преобразователя на материале изделия без покрытия;

ΙΙθΔυθΔ^- изменения напряжения с секций 5 и 6 измерительной катушки, вызванные покрытием Δ ,

При изменении угла наклона сгпреобразователя относительно поверхности изделия, например, на величину Δα секций 5. 6 измерительной катушки снимается напряжение

U5.6 — (Us - ΔΠδΔ - AUsa) + + (U₆ - Δϋ₆Δ + ΔΙΜ (2) где AUsaAUca ~ соответственно напряжение, определяемое изменением угла наклона а на величину Ьа .

При идентичности выполнений сердечников 1 и 2 и равенство числа витков секций 3, 4 и 5, 6, учитывая, что потоки Φι и Фг взаимодействуют с материалом изделия 10 независимо, получим = U; AUsA—AUeA = ΔΌΔ zXLkz—AUea = Δϋα тогда выражение (1) примет вид

U5, е = 2U - 2 ΔυΔ· (3)

Из (3) следует, что на результаты контроля толщины покрытия угол отклонения zkz магнитопровода влияния не окажет.

Толщина ΐ электропроводящей пластины 9 выбирается из условия ΐ =2d или ΐ > 2d , где d- глубина проникновения электромагнитного поля в материал электропроводя-. щей пластины d = V j πίμο,ιιγ где f - частота тока возбуждения;

μ₀ - магнитная проницаемость вакуума;

μ',у - относительная магнитная проницаемость и электропроводность материала пластины, что исключает взаимодействие части потоков Φι и фг ..проникающих в пластину с противоположных сторон.

По величине зафиксированного напряжения 1)5,6 прибором 8 судят о толщине непроводящего покрытия или другого параметра, пользуясь, например, тарировочным графиком.

В выражении (2) составляющие результирующего напряжения AUAnAUa определяются независимыми магнитными потоками Φι и Фг , поэтому при уменьшении магнитного сопротивления полям рассеяния в области угла а + Δα и увеличении магнитного сопротивления в области угла а — Δα составляющие ALfeaи ΔΐΙεα скомпенсируют друг друга, поэтому на точность измерения контролируемого параметра, например толщины покрытия, отклонения преобразователя относительно поверхности материала изделия не окажутся.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Накладной вихретоковый преобразователь для контроля параметров металлических изделий, содержащий замкнутый двухщелевой магнитопровод, составленный из двух идентичных сердечников, закрепленную на ней катушку индуктивности и электропроводящую пластину, размещен ную в рабочей щели магнитопровода, о т л и ч а ю щ и йю я тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет отстройки от влияния отклонения преобразователя от 5 нормали к поверхности контролируемого изделия, он снабжен второй катушкой индуктивности. катушки индуктивности вы- полнены каждая из двух последовательно согласно включенных секций, размещ ых на сердечниках ма>;

   поверхность магни'топровбДа -в)Йлад|ндн;й цилиндрической с оад^укЭДЦЬй!,· парайлёлйной направлению икл'и,’ эдфктропроводя? щая пластина размерена также и-вО второй щели, а ее толщина (выбрана из условия t > 20, где δ - глубина проникновения электромагнитного поля в материал электропроводящей пластины.