SU1748041A1 - Накладной вихретоковый измерительный преобразователь дл неразрушающего контрол - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  геометрических, физико-механических и электромагнитных параметров провод щих изделий Цель изобретени  повышение чувствительности преобразовател  - достигаетс  благодар  тому, что накладной вихретоковый измерительный преобразователь дл  неразрушающего контрол  геометрических, физико-механических и электромагнитных параметров провод щих материалов содержит цилиндрическую токовую обмотку и две соосные с токо вой и распределенные вдоль нее встречно включенные измерительные обмотки , размещенное на цилиндрическом сердечнике, при этом измерительные обмотки выполнены кажда  из слоев, намотанных в одном направлении и соединенных между собой последовательно-согласно, а слои обеих измерительных обмоток чередуютс  между собой 1 з п ф-лы, 4 ил (Л С

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  геометрических, физико-механических и электромагнитных параметров провод щих изделий

Известен вихретоковый преобразователь , содержащий измерительную обмотку в виде зондовой обмотки, например, концентрической формы смещенную относительно концентрической токовой обмотки.

Такой преобразователь позвол ет фиксировать пол  рассе ни  вокруг токовой обмотки Однако дл  целей измерени  параметров провод щих материалов он не может быть эффективно использован, так как имеет низкую чувствительность из-за взаимодействи  с незначительной частью магнитного потока рассе ни 

Наиболее близок по физической сущности и технической реализации накладной вихретоковый измерительный преобразователь дл  неразрушающего контрол  без магнитопровоДа, реагирующий на нормальную составл ющую напр женности магнитного пол , содержащий цилиндрическую токовую обмотку и две соосные с токовой и распределенные вдоль нее встречно включенные измерительные обмотки

В известном преобразователе измерительные обмотки наход тс  на различном рассто нии от оси обмотки возбуждени , поэтому их индуктивности будут отличатьс  и в каждой из них будут находитьс  электродвижущие силы, отличающиес  по амплитуде , так и по фазе, т е. измерительные обмотки можно рассматривать как обычные

X

N 00

О

ифференциально включенные измерительные обмотки, регистрирующие изменение как основного потока, так и потока рассе ни , поэтому они не могут быть рассмотре- ны как экривалент петлеобразной, 5 регистрирующей только поток рассе ни . По вление на выходе измерительной оботки сигнала, отличного от нул  снижает увствительность преобразовател . Цель остигаетс  тем, что измерительные обмот- 10 ки выполнены кажда  из слоев, намотанных в одном направлении и соединенных между обой последовательно-согласно, а слои беих измерительных обмоток чередуютс  между собой, 15

На фиг 1 показана конструкци  накладного вихретокового измерительного преобразовател ; на фиг 2 - электрическа  схема соединени  слоев измерительных обмоток; на фиг 3 - петлеобразна  обмотка, эквива- 20 лентна  встречно включенным концентрическим измерительным обмоткам; на фиг 4 - зависимости выходного напр жени  из- м ер ительной обмотки от толщины диэлектрического покрыти  ДЛР разработанного 25 преобразовател  и прототипа

Вихретоковый преобразователь содержит магиитопровод 1 (см фиг 1), например, цилиндрической формы на котором размещена цилиндрическа  токова  обмотка 2 и 30 две размещенные соосно с токовой встречно включенные измерительные обмотки 3 и 4, кажда  измерительна  обмотка выполне- на соответственно из слоев 3f-3n и (см фиг 2), намотанных в одном направле- 35 нии и соединенных между собой последовательно-согласно , а слои 3i-3n и 4г 4П обеих измерительных обмоток чередуютс  между собой (На фиг 1 в качестве примера пок а- зано по два сло  3i-3a и 4i-4a обмоток 3 и 40 4) На магнитопроводе 1 может быть размещено Зп слоев одной измерительной обмотки и 4 слоев другой измерительной обмотки, при этом начала обмоток 3 и 4 или их концы соединены (см фиг. 2), в результате получа- 45 етс  обмотка 5, эквивалентна  петлеобразной (фиг. 3)

Так как полученна  обмотка не реагиру- ет на магнитный поток в магнитопроводе 1 из-за встречного включени  обмоток 3 и 4 и 50 симметричного распределений (фиг 3) секций 3i-3n и 4i-4n относительно магнито- провода, то она будет регистрировать только магнитный поток рассе ни  Симметричное распределение секций и 4i-4n 55 позвол ет получить практически одинаковые индуктивности обмоток 3 и 4, сцепленных с.основным электромагнитным потоком в магнитопроводе Дл  практической опро- бацми был изготовлен накладной вмхретоковый преобразователь с параметрами: диаметр магнитопровода 14 мм, число слоев измерительных обмоток , каждом слое было уложено 50 витков, начала обмоток 3П-4П соедин лись, обмотка 2 возбуждени  содержала 250 витков,

Известный преобразователь (прототип) содержал две встречно включенные концентрические обмотки, которые имели по 250 витков. Идентичные обмотки возбуждени  разработанного и известного преобразователей поочередно подключались в генератору звуковой частоты 6 (использовалась частота 30 кГц), а выходы их измерительных обмоток поочередно подключались к цифровому вольтметру 7,

С целью сопоставлени  результатов эксперимента был изготовлен контрольный преобразователь , содержащий идеапьную конструкцию петлеобразной обмотки, витки которой были получены предварительным обжатием вокруг цилиндрического магнитопровода цилиндрической обмотки Така  технологи  обеспечила реальную физику взаимодействи  пол  рассе ни  с петлеобразной обмоткой.

При эксперименте неферромагнитными и неэлектропроводными прокладками ими- тирозалс  различный воздушный зазор А между ферромагнитной плоской поверхностью и полюсом преобразовател . На фиг 4 приведены результаты экспериментальных исследований Как следует из фиг, 4, зависимое гь Увыхр р ( А ) измерительной обмот- ки разработанного преобразовател  соответствует зависимости UBbixf f (Д) измерительной обмотки контрольного преобразовател , т.е про вление возможного эффекта несбалаисировки секций 3 и 4 отсутствует , так как измерительна  обмотка 5, состо ща  из секций Зп и 4П, не охватывает магнитопровод 1, В зависимости ивыхп р(Д) дл  измерительной обмотки прототипа наблюдаетс  минимум, который характерен дл  встречно включенных несбалансированных концентрических изме- ритель ных обмоток т.е. известный преобразователь не обеспечивает получени  напр жени  с измерительной обмотки не завис щего от основного магнитного потока, проход щего по магнитопроводу 1,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   1, Накладной вихретоковый измерительный преобразователь дл  неразрушающего контрол , содержащий цилиндрическую токовую обмотку и две соосные с токовой и распределенные вдоль нее встречно включенные измерительные обмотки , отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности, измерительные обмотки выполнены кажда  из слоев намотанных в одном направлении и соединенных между собой последовательно- согласно, а слои обеих измерительных обмоток чередуютс  между собой

   i

   2 Накладной вихрётоковый измерительный преобразователь поп 1, о т л и ч а- ю щ и и с   тем, что он снабжен цилиндрическим сердечником размещенным внутри обмоток

   . .Ъ

   фие.З

   20

   4060

   фиг. 4

   ЮОмм-fff

   гЗ