SU763773A1 - Вихретоковый преобразователь - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области контрольно-измерительной техники. Известны вихретоковые преобразователи , содержащие два магнитопровода с  вно выраженными полюсами, при этом обмотки возбуждени  расположены так, что они охватывают все полюса Сложность конструкции такого преобразовател , значительные пол  рассе ни  катушек не позвол ют реализовать его в миниатюрном варианте, пред назначенном дл  вихретокового контрол  в труднодоступных местах и на поверхност х изделий сложной формы. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности  вл етс  преобразователь, содержащий одну или несколько пар последовательно противофазно соединенных индикатор ных катушек, в каждой паре из которых катушки соединены последовательно синфазно и размещены симметрично и диаметрально противоположно оси индикаторной катушки Н. i Известным преобразователем можно осуществл ть контроль прот женных дефектов типа поверхностных трещин. Однако , если прот женный дефект оказываетс  меньше диаметра известного пре образовател , то возможен его пропуск при контроле. Локальные дефекты (например , литейные поверхностные раковины ) обнаруживаютс  еще с меньшей на- дежностью. Это св зано с тем, что индикаторные катушки в известном преобразователе не могут быть выполнены так, чтобы они полностью охватывали пространство внутри индикаторной катушки . Следовательно, зона контрол  имеет дискретный характер с област ми нечувствительности к дефектам. В известном преобразователе имеетс  четыре таких зоны, расположенных в граничных област х четырех индикаторных катушек. Цель изобретени  - повышение надежности обнаружени  дефектов и миниатюризаци  преобразовател , а также подавление вли ни  формы издели  на результаты контрол . Цель достигаетс  тем, что преобразователь снабжен магнитопроводом полуброневого типа с четным количеством выступов, расположенных равномерно в виде дуг по окружности наружного ци- . линдра, на выступах размещены подковообразные индикаторные катушки, охватывающие по окружности индикаторную катушку, размещенную на центральном стержне магнитопровода.

Дл  контрол  изделий сложной форы выступы наружного цилиндра магниопровода и конец центрального стержн  выполнены по форме, соответствуюей форме контролируемой поверхности здели .

На фиг. 1 изображен вихретоковый реобразователь, имеющий два дугообразных выступа; на фиг. 2 - то же, с несколькими выступами; на фиг. 3 преобразователь , активна  часть которого (выступы и центральный стержень , обращенные к изделию) имеют конфигурацию, обеспечивающую плотное прилегание к поверхности издели .

Вихретоковый преобразователь содержит магнитопровод полубрйневого типа, включающий центральный цилиндрический стержень 1 с индукторной катушкой 2, помещенные внутри наружного цилиндра 3, имеющего дугообразные выступы 4 и 5, на которые намотаны подковообразные индикаторные катушки б и 7, охватывающие по окружности индукторную катушку 2. Центральный стержень 1 и наружный цилиндр 3 опираютс  на диск 8, выполненный из магнитно-м гкого материала. Пара индикаторных катушек б и 7 соединена последовательЕЮ и противофазно..-К выходным зажимам 9 и 10 этих катушек подключаетс  измерительна  схема. К зазкимам 11 и 12 индукторной катушки подключаетс  генератор переменного тока.

В варианте конструкции преобразовател  (фиг. 2) с несколькими дугообразными выступами подковообразные индикаторные катушки б и 7 объединены, в несколько пар, состо щих из последовательно противофазно соединенных индикаторных катушек, в каждой паре из которых катушки соединены последовательно синфазно. При этом катушки каждой пары разметены на.дугообразных выступах симметрично и диаметрально противоположно оси индикаторной кату1лки.

В варианте конструкции преобразовател  (фиг. 3) выступ 4 выполнен клинообразным , на нем размещена индикаторна  катушка 6. Втора  индикаторна  катушка 7 размещена на клинообразном выступе 5. Центральный стержень-магнитопровод также имеет вид клина и опираетс  дугообразной линией 13 на поверхность издели  14, представленного в виде болта с резьбой (фиг. 3). Клинообразные профили выступов и центрального стержн  обеспечивают плотное прилегание преобразовател  к контролируемой резьбе болта.

Преобразователь работает следуюЩИ .М образом.

При подключении генератора к индукторной катушке 2 создаетс  замкнутый магнитный поток, проход щий через центральный стержень 1, диск 8, наружный цилиндр 3, выступы 4 и 5 и

воздушный зазор между этими выступами и центральным стержнем (фиг. 1). При размещении преобразовател  на контролируемой бездефектной поверхности , в силу его магнитной симметрии и противофазного соединени  индикатор- ных катушек б и 7, напр жение на зажимах 9 и 10 близко к нулю.

Наличие дефекта издели  под преобразователем приводит к разным величинам наводи1Иых напр жений в индикаторных катушках 6 и 7, что вызывает по вление напр жени  на зажимах 9 и 10, сигнализирующего о дефекте. Близость расположени  индукторных катушек, разделенных только узкими пропилами

5 внешнего цилиндрического сердечника, дугообразна  форма выступов 4 и 5 и подковообразна  конфигураци  индикаторных катушек обуславливают баланс выходного напр жени  при перекосах

0 преобразовател  во всех направлени х по отношению к контролируемой поверхности .

Наличие нескольких выступов на цилиндрическом , сердечнике (фиг. 2) позвол ет существенно повысить надежность обнаружени  дефектов за счет наведени  в контролируемом изделии совокупности примыкающих локальных зон вихревых токов. Выполнение выступов и конца центрального стержн  по

форме поверхности контролируемого издели , плотное прилегание активной части преобразовател  к изделию(фиг.3) обеспечивают наведение вихревых токов непосредственно в зоне контрол  (нап-.

5 ример, в резьбе болта) и, в совокупности с подавлением вли ни  перекоса, позвол ют надежно контролировать объекты сложной конфигурации.

Вихретоковый преобразователь просто реализуетс  в миниатюрном варианте в силу несложной конструкции и технологии изготовлени , надежно обнаружи . вает дефекты на издели х сложной формы и в труднодоступных местах контролируемых объектов, где средства установки преобразовател  по нормали к поверхности неприемлемы.

Claims (2)

1. В качестве магнитного материала Q дл  наружного цилиндра и центрального Стержн  может быть использован магнитом гкий феррит..Введение выступовдуг наружного цилиндрического магнитопровода обеспечивает непрерывность зоны контрол , достигаемую такой; конструкцией, увеличивает чувствительность преобразовател  к локальным дефектам , сводит к минимуму вли ние ne-f рекоса в любом направлении. Этому способствует и подковообразна  форма индикаторных катушек, охватывающих выступы . Локализаци  электромагнитных полей внутри преобразовател  обеспечивает практическое отсутствие внешних полей рассе ни , что позвол ет выполнить его в виде миниатюрной конструк . ции, предназначенной дл  контрол  в труднодоступных местах изделий. Возможность широкой вариации геометрической формы активных частей наружного цилиндра и стержн , размещение непосредственно в зоне контрол  индикаторных подковообразных катушек позвол ет осуществить контроль изделий со сложной формой поверхности при высокой чувствительности к дефек там. Соответствие конфигураций актив ной зоны преобразовател  и поверхности издели  . способствует подавлению вли ни  формы издели  на результаты контрол . Формула изобретени  1. Вихретоковый преобразователь, содержащий одну или несколько пар пос ледовательно противофазно соединенных индикаторных катушек, в каждой паре из которых катушки соединены последовательно синфазно и размещены симметрично и диаметрально противоположно оси индикаторной катушки, о т л и - . чающийс  тем, что, с целью повышени  надежности обнаружени  дефектов и миниатюризации преобразовател , он снабжен магнитопроводом полуброневого типа с четным числом выступов , расположенных равномерно в виде дуг по окружности наружного цилиндра , на выступах размещены подковообразные индикаторные катушки, охватывающие по окружности индукторную катушку, размещенную на центргшьном стержне магнитопровода. 2. Преобразователь по п. 1, о т личающийс  тем, что, с целью подавлени  вли ни  формы издели  на результаты контрол , выступы наружного цилиндра магнитопровода и конец центрального стержн  выполнены по форме, соответствующей форме контролируемой .поверхности издели . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 368539, кл. G 01 N 27/86, 1967.
2. 2.Авторское свидетельство. СССР 390431, G 01 N 27/86, 1967 (прототип ).

   W