SU420922A1

SU420922A1 - DEVICE FOR CURVE CONTROLS

Info

Publication number: SU420922A1
Application number: SU1774073A
Authority: SU
Original assignee: Ю. Я. Останин , Е. Г. Беликов Московский ордена Ленина энергетический институт
Priority date: 1972-04-17
Filing date: 1972-04-17
Publication date: 1974-03-25

Description

1one

Изобретение относитс к средствам неразрушающего контрол изделий и может быть использовано в дефектоскопии и размерометрии .The invention relates to non-destructive testing of products and can be used in inspection and dimension measurement.

Известно устройство дл токовихревого контрол изделий, содержащее несколько разночастотных каналов токовихревого взаимодействи с контролируемым изделием, блок катушек-преобразователей, кажда из которых включена в соответств1ующий канал.A device for eddy current testing of products, containing several different frequency eddy current interaction channels with a controlled product, is known, a unit of transducer coils, each of which is connected to a corresponding channel.

Однако из-за большого взаимного вли ни измерительных преобразователей, используемых в различных частотных каналах, приходитс вводить в каждый из каналов частотно-избирательные элементы (селективные усилители ), которые снижают стабильность канала , и уменьшать число в.итков в измерительных преобразовател х, чтобы резонансные частоты датчиков были не выше, чем сама высока рабоча частота. Уменьшение числа витков снижает чувствительность датчиков и заставл ет увеличивать коэффициенты усилени каналов, что также св зано с уменьшением стабильности.However, due to the large mutual influence of the transducers used in different frequency channels, it is necessary to introduce frequency selective elements (selective amplifiers) in each channel, which reduce the channel stability, and reduce the number of turns in the transducers, so that the resonant the sensor frequencies were no higher than the operating frequency itself. A decrease in the number of turns reduces the sensitivity of the sensors and causes the gains of the channels to increase, which is also associated with a decrease in stability.

Целью изобретени вл етс упрощение устройства и расширение его эксплуатапионных возможностей.The aim of the invention is to simplify the device and expand its operational capabilities.

Дл этого катушки сгруппированы симметрично относительно одной из них с четным количеством попарно встречно включенныхFor this, the coils are grouped symmetrically with respect to one of them with an even number of pairs of oppositely included

катушек в каждой группе и установлены в заданных плоскост х с фиксированным интервалом друг от друга так, что суммарна взаимоиндуктивность между катушкой и группами катушек практически равна нулю.coils in each group and installed in predetermined planes with a fixed interval from each other so that the total mutual inductance between the coil and the groups of coils is almost zero.

На фиг. 1 изобрал-геио предлагаемое устройство дл контрол с использованием п ти различных частотных каналов, в из которых применен свой преобразователь (контролируемое изделие помещаетс в плоскости, параллельной плоскости рисупка); на фиг. 2 - устройство дл контрол изделий с криволинейной внешней поверхностью. На чертеже стрелкой обозначено паправление включени катушек по отношению друг к другу одного и того же измерительного преобразовател .FIG. 1 depicts the proposed geo-control device using five different frequency channels in which its own transducer is used (the controlled item is placed in a plane parallel to the drawing plane); in fig. 2 is a device for testing products with a curved outer surface. In the drawing, the arrow indicates the coil switching activation direction relative to each other of the same measuring transducer.

.Первый преобразователь в простейшем варианте содержит одну катушку 1, центр которой Oi совпадает с общим центром симметрии О.The first converter in the simplest version contains one coil 1, the center of which Oi coincides with the common center of symmetry O.

Второй преобразователь в простейшем варианте состоит из двух катушек 2 и 3, включенных встречно и располо}кенных симметрично относительно оси, проход щей через центр О. Центры катушек Оа и Оз лежат в диаметральио противоположных точках пр мой, проход щей через пептр О. Из-за идентичности симметрии расположени катушек 2 и 3 относительно катушки 1The second transducer in its simplest version consists of two coils 2 and 3, connected in opposite directions and located symmetrically with respect to the axis passing through the center O. The centers of the coils Oa and Oz lie in diametrically opposite points of the straight line passing through Peptre O. for identical symmetry of the arrangement of coils 2 and 3 relative to coil 1

первого преобразовател их взаимные индуктивности будут одинаковы, а так как катушки 2 и 3 включены встречно, э. д. с., наводимые в них от тока, существующего в катушке 1, будут взаимно уничтожатьс . Также взаимно уничтожаютс э. д. с., наводимые в катушке 1 от токов, существующих в катушках 2 и 3. Поэтому взаимное вли ние первого преобразовател (катушка 1) на второй (совокупность встречпо включенных катушек 2 и 3) будет отсутствовать, а информацию об изделии каждый преобразователь будет получать независимо от других. Аналогичным образом (путем размещени двух симметричных встречно включенных катушек) устран етс взаимное вли ние и всех последующих преобразователей друг на друга.the first transducer of their mutual inductance will be the same, as well as coils 2 and 3 are included counter, e. The sec., induced in them from the current existing in coil 1, will be mutually destroyed. Also mutually destroyed e. etc., induced in coil 1 from currents existing in coils 2 and 3. Therefore, the mutual influence of the first converter (coil 1) on the second (the combination of the included coils 2 and 3) will be absent, and information about the product each converter will be receive independently from others. In a similar way (by placing two symmetrically opposed coils), the mutual influence of all subsequent transducers on each other is eliminated.

Третий измерительный нреобразователь в простейшем случае также состоит из двух катушек 4 и 5, включенных встречно и расположенных симметрично относительно линии центров О2 и Оз. Центры катушек 4 и 5 лежат на ир м.ой, проход щей через центр О и перпендикул рной к линии центров 62 и Оз, на равном рассто нии от центра симметрии О. In the simplest case, the third measuring transducer also consists of two coils 4 and 5, which are connected in opposite directions and are located symmetrically with respect to the line of O2 and Oz centers. The centers of coils 4 and 5 lie on the ir of the earth, passing through the center O and perpendicular to the line of the centers 62 and Oz, an equal distance from the center of symmetry O.

В силу симметрии относительно первого и второго преобразователей и встречного включени обмоток третий преобразователь будет иметь нулевую св зь со вторым и первым преобразовател ми.By virtue of symmetry with respect to the first and second converters and counter-switching of the windings, the third converter will have zero coupling with the second and first converters.

Четвертый измерительный преобразователь состоит из четырех катушек 6-9, размещенных симметрично относительно катушек третьего преобразовател (и, следовательно , относительно второго и первого) и включенных попарно встречно. Лини центров ОбОд и О7О8 образует с линией центров О2 и Оз углы 45°, а рассто ни от общего центра до центров 6-9 катушек - одинаковы . Симметри размещени и встречное включение приводит к тому, что этот преобразователь имеет пулевую св зь с третьим, и вторым и первым преобразовател ми.The fourth measuring transducer consists of four coils 6-9, placed symmetrically relative to the coils of the third transducer (and, therefore, relative to the second and first) and connected in pairs opposite. The lines of OBO and O7O8 centers form 45 ° angles with the line of O2 and Oz centers, and the distances from the common center to the centers of 6-9 coils are the same. Symmetry of placement and counter-insertion leads to the fact that this converter has a bullet connection with the third and second and first converters.

П тый измерительный преобразователь соС10ИТ из восьми катушек 10-17, которые размещены симметрично относительно катушек четвертого измерительного преобразовател (оси симметрии OsOe и 070$) и включены попарно встречно, поэтому результирующа св зь п того преобразовател с любым другим преобразователем будет нулевой.The fifth coCITIT measuring transducer consists of eight coils 10–17, which are placed symmetrically with respect to the coils of the fourth transducer (the axis of symmetry OsOe and $ 070) and are connected in pairs opposite, therefore the resulting connection of the fifth transducer to any other converter will be zero.

Увеличение требуемого количества преобразователей можно осуществить, размеща катушки последующих преобразователей симметрично вокруг катушек предыдущего преобразовател с наибольшим числом катушек и включа их попарно встречно.The increase in the required number of converters can be done by placing the coils of subsequent converters symmetrically around the coils of the previous converter with the largest number of coils and including them in pairs.

Если не требуетс большого количества рабочих частот, можно использовать любые сочетани измерительных преобразователей. Например, при двух рабочих частотах можно использовать (см. фиг. 1) первый преобразователь (катушка 1) и четвертый (катушки 6-9) или второй преобразователь (катушки 2 и 3) и третий (катушки 4 и 5).If a large number of operating frequencies are not required, any combination of transducers can be used. For example, at two operating frequencies, the first transducer (coil 1) and the fourth (coils 6–9) or the second transducer (coils 2 and 3) and the third (coils 4 and 5) can be used (see FIG. 1).

Вместо катушек круглой формы в измерительных преобразовател х мопут использоватьс катушки других форм, например треугольник , ромб, пр моугольник, эллипс, несколько соединенных между собой окружностей и т. п.). Катушки могут быть однообмоточными (параметрический датчик) или двухобмоточными (трансформаторный датчик).Coils of other shapes, for example, a triangle, a rhombus, a rectangle, an ellipse, several interconnected circles, etc., are used instead of round-shaped coils in measuring converters. Coils can be single-winding (parametric sensor) or double-winding (transformer sensor).

Предлагаемое устройство может быть выполнено с непараллельными ос ми катушек, что открывает дополнительные возможности при коптроле изделий с криволинейной внешней поверхностью. Пример такого варианта устройства дан на фиг. 2, где изделие 18 имеет цилиндрическую внешнюю поверхность, а его параметры контролируютс двухчастотным способом.The proposed device can be made with non-parallel axes of the coils, which opens up additional possibilities for the control of products with a curvilinear external surface. An example of such a variant of the device is given in FIG. 2, where article 18 has a cylindrical outer surface, and its parameters are controlled by a dual frequency method.

На первой рабочей частоте используетс однокатушечный измерительный преобразователь 19, изогнутый по форме цилиндрической поверхпости, на второй - четырехкатушечный измерительный преобразователь (плоские катушки 20-23). Оси двух катушек (20 и 23) не параллельны оси преобразовател 19, но образуют систему с центральной симметрией относительно оси Ois и Oi9 первого преобразовател . В этом случае катушки 20 и 23 расположены ближе к цилиндрической поверхности, чем если бы их оси OigOzo- OisOsi были бы параллельны оси OisOig. Это позвол ет повысить чувствительность второго преобразовател .At the first operating frequency, a single-coil transducer 19 is used, curved to the shape of a cylindrical surface, and at the second, a four-coil transducer (flat coils 20-23). The axes of the two coils (20 and 23) are not parallel to the axis of the converter 19, but form a system with central symmetry about the axis Ois and Oi9 of the first converter. In this case, the coils 20 and 23 are located closer to the cylindrical surface than if their OigOzo-OisOsi axes were parallel to the OisOig axis. This makes it possible to increase the sensitivity of the second converter.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл токовихревого контрол изделий , содержащее несколько разночастотных каналов токовихревого взаимодействи с контролируемым изделием, блок катушек-преобразователей , кажда из которых включена в соответствующий канал, отличающеес тем, что, с целью упрощени устройства и расширени его эксплуатационных возможностей , катушки сгруппированы симметрично отпосительно одной из них с четным количеством попарно встречно включенных катушек в каждой группе и установлены в заданных плоскост х с фиксированным интервалом друг от друга так, что суммарна взаимоиндуктивность между катушкой и группами катушек практически равна нулю.A device for the eddy current testing of products, containing several different-frequency eddy current interaction channels with a controlled product, a block of transducer coils, each of which is connected to the corresponding channel, characterized in that, in order to simplify the device and expand its operational capabilities, the coils are grouped symmetrically with respect to one of the them with an even number of pairs of counter-included coils in each group and installed in given planes with a fixed interval of each m other so that the total Vzaimoinduktivnye between the coil and the groups of coils is practically zero.

iPut.iPut.

Zi.22Zi.22