SU903759A1 - Eddy current strap converter matrix - Google Patents

Eddy current strap converter matrix Download PDF

Info

Publication number
SU903759A1
SU903759A1 SU802926945A SU2926945A SU903759A1 SU 903759 A1 SU903759 A1 SU 903759A1 SU 802926945 A SU802926945 A SU 802926945A SU 2926945 A SU2926945 A SU 2926945A SU 903759 A1 SU903759 A1 SU 903759A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
matrix
windings
eddy
substrate
overhead
Prior art date
Application number
SU802926945A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Павлович Бушмин
Марк Аронович Коган
Вячеслав Геннадьевич Миненко
Original Assignee
Кубанский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кубанский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт filed Critical Кубанский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт
Priority to SU802926945A priority Critical patent/SU903759A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU903759A1 publication Critical patent/SU903759A1/en

Links

Description

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля сложнопрофильных металлических изделий и может быть использовано при дефектоскопии в любой отрасли машиностроения.The invention relates to non-destructive testing of complex metal products and can be used for flaw detection in any industry.

Известна матрица токовихревого накладного преобразователя, содержащая плоские спиральные катушки индуктивности с равномерным шагом намотки, установленные слоями на подложке, и покрытые диэлектрической пленкой [11 .Known matrix eddy current overhead transducer containing a flat spiral inductor with a uniform winding pitch, installed layers on a substrate, and coated with a dielectric film [11.

Недостатком преобразователя является низкая надежность контроля, вызванная тем, что преобразователь не создает равномерного магнитного поля и не дает возможности контроля сложнопрофильных изделий.The disadvantage of the Converter is the low reliability of control, due to the fact that the Converter does not create a uniform magnetic field and does not allow the control of complex products.

Цель изобретения - повышение надежности контроля.The purpose of the invention is to increase the reliability of control.

Поставленная цель достигается тем, что в матрице токовихревых накладных преобразователей, содержащей плоские спиральные катушки индуктивности, установленные слоями на подложке и покрытые диэлектрической пленкой, ка тушки выполнены с переменным шагом намотки, увеличивающимся к центру спирали, а подложка выполнена элас5 тичной.This goal is achieved by the fact that in the matrix of eddy current overhead transducers containing flat spiral inductors mounted on layers on a substrate and covered with a dielectric film, the coils are made with a variable winding pitch increasing toward the center of the spiral, and the substrate is made elastic 5 .

На фиг. 1 представлена схема матрицы токовихревых накладных преобразователей, разрез; на фиг. 2 - распределение напряженности магнитного ,0 поля плоских спиральных катушек с переменным шагом намотки вдоль плоскости спиралей, увеличивающимся к центру спирали.In FIG. 1 shows a matrix diagram of eddy current overhead transducers, section; in FIG. 2 - distribution of magnetic strength , 0 field of flat spiral coils with a variable winding pitch along the plane of the spirals, increasing towards the center of the spiral.

Матрица токовихревых накладных преобразователей содержит эластичную подложку 1, выполненную из материала на основе пленок из лавсана или фторопласта, закрепленных на подложке 1 обмотки 2, изготовленные по печатной технологии в виде плоских, с заданным изменением шага, спиралей, выводы 3 обмоток 2, соединяемых с гибкой платой 4 соедини903759 тельной проводкой. Матрица покрыта защитным покрытием 5 представляющим собой прочную диэлектрическую пленку, предохраняющую обмотки 2 и соединительную проводку от замыкания с поверхностью контролируемых изделий и от механических и атмосферных воздействий .The matrix of current-eddy overhead transducers contains an elastic substrate 1 made of a material based on films of lavsan or fluoropolymer mounted on a substrate 1 of a winding 2, made by printing technology in the form of flat, with a given change in pitch, spirals, leads 3 of the windings 2 connected to a flexible circuit board 4 with 903759 wiring. The matrix is coated with a protective coating 5, which is a strong dielectric film that protects the windings 2 and the connecting wiring from shorting to the surface of the controlled products and from mechanical and atmospheric influences.

Матрица токовихревых накладных преобразователей работает следующим образом.The matrix of eddy current overhead transducers works as follows.

Она накладывается на поверхность контролируемого изделия (не показано) , облегая его и, тем самым, обеспечивая максимальную величину коэффициента связи.It is superimposed on the surface of the controlled product (not shown), fitting it and, thereby, ensuring the maximum value of the coupling coefficient.

Обмотки 2 включаются в схему питания и измерения, например, в качестве элемента контура автогенератора. Плоские спиральные катушки индуктивности индукцируют магнитное поле в контролируемом изделии. В отличие от катушек с постоянным шагом намотки, спиральные катушки индуктивности с переменным шагом создают поле практически однородное по всей зоне контроля. В поверхностном слое металлоизделия индуцируются вихревые токи, величина и распределение которых определяются изменением контролируемого параметра. Активное и реактивное сопротивление обмоток изменяются в соответствии с изменением вихревых токов, а значит и контролируемого параметра .The windings 2 are included in the power and measurement circuit, for example, as an element of the oscillator circuit. Flat helical inductors induce a magnetic field in the product being monitored. Unlike coils with a constant winding pitch, variable pitch helical inductors create a field that is almost uniform throughout the control zone. Eddy currents are induced in the surface layer of the metal product, the magnitude and distribution of which are determined by a change in the controlled parameter. The active and reactive resistance of the windings change in accordance with the change in eddy currents, and hence the controlled parameter.

Чувствительность обмоток матрицы токовихревых накладных преобразователей к изменениям контролируемого параметра будет практически постоянной вдоль плоскости спиралей. Изменения активного и реактивного сопротивления одной обмотки или группы обмоток несут информацию о величине изменения контролируемого параметра и месте расположения этого изменения. В данном случае обеспечивается надежная .регистрация дефекта как то5 чечного, так и протяженного независимо от его расположения относительно обмоток.The sensitivity of the windings of the matrix of eddy current overhead transducers to changes in the controlled parameter will be almost constant along the plane of the spirals. Changes in the active and reactive resistance of one winding or group of windings carry information about the magnitude of the change in the controlled parameter and the location of this change. In this case, reliable registration of a defect, both point and long, is ensured, regardless of its location relative to the windings.

Матрица токовихревых накладных преобразователей позволяет одновремен Ю но контролировать большие поверхности металлоизделий с самыми сложными профилями, например в узких и глубоких пазах и т.п. Кроме того, спиральные катушки индуктивности, изготов15 ленные по печатной технологии, даже без ферромагнитных сердечников, обладают большими индуктивностями на единицу поверхности (10 мкГ/см) за счет очень узких проводников и малых 20 расстояний между ними (15-25 мкм), что обеспечивает их более высокую относительную чувствительность по ' сравнению с соленоидальными катушками индуктивности.The matrix of current-eddy overhead transducers allows you to simultaneously control large surfaces of metal products with the most complex profiles, for example, in narrow and deep grooves, etc. In addition, spiral coils of inductance manufactured by printing technology, even without ferromagnetic cores, have large inductances per surface unit (10 μG / cm) due to very narrow conductors and small 20 distances between them (15-25 μm), which ensures their higher relative sensitivity compared to solenoidal inductors.

Claims (1)

Изобретение относитс  к средствам неразрушагощего контрол  сломнопрофильных металлических изделий и може быть использовано при дефектоскопии в любой отрасли машиностроени . Известна матрица токовихревого на кладного преобразовател , содержаща  плоские спиральные катушки индуктивности с равномерным шагом намотки, установленные сло ми на подложке, и покрытые диэлектрической пленкой ll . Недостатком преобразовател   вл  етс  низка  надежность контрол , вызванна  тем, что преобразователь не создает равномерного магнитного пол  и не дает возможности контрол  сложнопрофильных изделий. Цель изобретени  - повышение надежности контрол . Поставленна  цель достигаетс  тем что в матрице токовихревых накладных преобразователей, содержащей плоские спиральные катушки индуктивности. установленные сло ми на подложке и покрытые диэлектрической пленкой, катушки выполнены с переменным шагом намотки, увеличивающимс  к центру спирали, а подложка выполнена эластичной . На фиг. 1 представлена схема матрицы токовихревых накладных преобразователей , разрез; на фиг. 2 - распределение напр женности магнитного пол  плоских спиральных катушек с переменным шагом намотки вдоль плоскости спиралей, увеличивающимс  к центру спирали. Матрица токовихревых накладных преобразователей содержит эластичную подложку 1, выполненную из материала на основе пленок из лавсана или фторопласта, закрепленных на подложке 1 обмотки 2, изготовленные по печатной технологии в виде плоских , с заданным изменением шага, спиралей, выводы 3 обмоток 2, соедин емых с гибкой платой соедини3 теЛьной проводкой. Матрица покрыта защитным покрытием 5 представл ющим собой прочную диэлектрическую пленку предохран ющую обмотки 2 и соединительную проводку от замыкани  с поверхностью контролируемых изделий и от механических и атмосферных воздействий . Матрица токовихревых накладных преобразователей работает следующим образом. Она накладываетс  на поверхность контролируемого издели  (не показано ) , облега  его и, тем самым, обеспечива  максимальную величину коэффи циента св зи. Обмотки 2 включаютс  в схему пита ни  и измерени , например, в качестве элемента контура автогенератора. Плоские спиральные катушки индуктивности индукцируют магнитное поле в контролируемом изделии. В отличие от катушек с посто нным шагом намотки, спиральные катушки индуктивности с переменным шагом создают поле практически однородное по всей зоне конт рол . В поверхностном слое металлоиздели  индуцируютс  вихревые токи, величина и распределение которых определ ютс  изменением контротируемого параметра. Активное и реактивное сопротивление обмоток измен ютс  в соответствии с изменением вихревых токов, а значит и контролируемого па раметра. Чувствительность обмоток матрицы токовихревых накладных преобразователей к изменени м контролируемого параметра будет практически посто нной вдоль плоскости спиралей. Измене ни  активного и реактивного сопротивлени  одной обмотки или группы обмоток несут информацию о величине изменени  контролируемого параметра и месте расположени  этого изменени . В данном случае обеспечиваетс  надежна  .регистраци  дефекта как точечного , так и прот женного независимо от его расположени  относительно обмоток. Матрица токовихревых накладных преобразователей позвол ет одновременно контролировать большие поверхности металлоизделий с самыми сложными профил ми, например в узких и глубоких пазах и т.п. Кроме того, спиральные катушки индуктивности, изготовленные по печатной технологии, даже без ферромагнитных сердечников, обладают большими индукт вност ми на единицу поверхности (10 мкГ/см) за счет очень узких проводников и малых рассто ний между ними (15-25 мкм), что обеспечивает их более высокую относительную чувствительность по сравнению с соленоидальными катушками индуктивности. Формула изобретени  Матрица токовихревых накладных преобразователей, содёр ; аща  плоские спиральные катушки индуктивности, установленные сло ми на подложке и покрытие диэлектрической пленкой, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности контрол , катушки выполнены i переменным шагом намотки, увеличивающимс  к центру спирали, а подложка выполнена эластичной . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 700830, к . G 01 N 27/86, 1978 (прототип). И   и жишThe invention relates to the non-destructive testing of thin-profile metal products and can be used for defectoscopy in any branch of mechanical engineering. A matrix of an eddy current in a cladding converter is known, containing flat spiral inductors with a uniform winding pitch, installed in layers on the substrate, and covered with dielectric film ll. The disadvantage of the converter is the low reliability of the control, due to the fact that the converter does not create a uniform magnetic field and does not allow the control of complex profiles. The purpose of the invention is to increase the reliability of the control. The goal is achieved by the fact that in the matrix of over-eddy overhead transducers containing flat spiral inductors. installed by layers on the substrate and covered with a dielectric film, the coils are made with variable winding pitch, increasing towards the center of the helix, and the substrate is elastic. FIG. 1 shows a diagram of a matrix of overhead eddy current transducers, a section; in fig. 2 shows the intensity distribution of the magnetic field of flat spiral coils with variable winding pitch along the plane of the spirals, increasing towards the center of the spiral. The matrix of the eddy-edged overhead transducers contains an elastic substrate 1 made of material based on lavsan or fluoroplastic films fixed on the substrate 1 of the winding 2, made according to printing technology in the form of flat, with a given change of pitch, spirals, conclusions 3 of windings 2 connected to flexible wiring with 3 wiring. The matrix is coated with a protective coating 5, which is a durable dielectric film that protects the windings 2 and the connecting wiring from the closure with the surface of the tested products and from mechanical and atmospheric influences. The matrix of overhead eddy-current converters works as follows. It is superimposed on the surface of the test article (not shown), making it easier, and thus providing the maximum value of the coupling coefficient. The windings 2 are included in the power and measurement circuit, for example, as an element of the oscillator circuit. Flat spiral inductors induce a magnetic field in a controlled product. Unlike coils with a constant step of winding, spiral inductors with variable pitch create a field that is almost uniform throughout the entire control area. In the surface layer of the metal, eddy currents are induced, the magnitude and distribution of which are determined by a change in the parameter being controlled. The active and reactive resistances of the windings vary in accordance with the change in eddy currents, and hence in the controlled parameter. The sensitivity of the windings of the matrix of vortex overhead converters to changes in the monitored parameter will be almost constant along the plane of the spirals. Changes in the active and reactive resistances of one winding or group of windings carry information about the magnitude of the change in the monitored parameter and the location of this change. In this case, it is ensured that the defect is reliably registered, both point and long, regardless of its location relative to the windings. The matrix of overhead eddy current transducers allows you to simultaneously control large metal surfaces with the most complex profiles, for example, in narrow and deep grooves, etc. In addition, spiral inductors made by printing technology, even without ferromagnetic cores, have large inductances per surface unit (10 µG / cm) due to very narrow conductors and small distances between them (15-25 µm), which provides their higher relative sensitivity in comparison with solenoidal inductors. Claims of Invention Matrix of eddy-current-wall overhead converters, contained; Flat spiral inductors installed in layers on the substrate and coated with a dielectric film, characterized in that, in order to increase the reliability of control, the coils are made with variable winding pitch, increasing towards the center of the helix, and the substrate is elastic. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 700830, c. G 01 N 27/86, 1978 (prototype). And zhish Д Д D d f. f. JBlB H BMi KMflLBMniH HL HIB JILBM«jHJBJIfJBlB H BMi KMflLBMniH HL HIB JILBM "jHJBJIf Фиг. 2FIG. 2
SU802926945A 1980-05-21 1980-05-21 Eddy current strap converter matrix SU903759A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802926945A SU903759A1 (en) 1980-05-21 1980-05-21 Eddy current strap converter matrix

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802926945A SU903759A1 (en) 1980-05-21 1980-05-21 Eddy current strap converter matrix

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU903759A1 true SU903759A1 (en) 1982-02-07

Family

ID=20896637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802926945A SU903759A1 (en) 1980-05-21 1980-05-21 Eddy current strap converter matrix

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU903759A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4703264A (en) * 1985-05-13 1987-10-27 Combustion Engineering, Inc. Self-orienting conduit probe
EP1111379A1 (en) * 1999-12-22 2001-06-27 General Electric Company Eddy current probe with foil sensor mounted on flexible probe tip and method of use

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4703264A (en) * 1985-05-13 1987-10-27 Combustion Engineering, Inc. Self-orienting conduit probe
EP1111379A1 (en) * 1999-12-22 2001-06-27 General Electric Company Eddy current probe with foil sensor mounted on flexible probe tip and method of use

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS60157003A (en) Method and device for improving sensitivity of noncontactingdistance measuring sensor
US5963031A (en) Method and apparatus for measuring the thickness of a non-ferromagnetic conductive layer on a ferromagnetic conductive substrate
EP0427719A4 (en) Inductive coil structure
Rodriguez et al. Modeling of two-dimensional spiral inductors
Nonaka A double coil method for simultaneously measuring the resistivity, permeability, and thickness of a moving metal sheet
SU903759A1 (en) Eddy current strap converter matrix
CA1330829C (en) Metal measuring method and apparatus
US4052900A (en) Transducers
WO2006059497A1 (en) Method and device for measuring critical current density of superconductor
JPS6166104A (en) Method for measuring thickness of thin metal film
US4780662A (en) Determining eccentricity of insulated wire
SU700830A1 (en) Stuck-on eddy-current transducer
RU2749029C1 (en) Inductor coil of primary eddy-current displacement transducer of electrically conductive controlled object
US4072895A (en) Eddy current converter for non-destructive testing of electrically conducting coating in holes of printed circuit boards
RU2456589C1 (en) Method for eddy current-measurement of thickness of metal coatings
SU1185217A2 (en) Matrix for vortex and current strapped converters
RU2071052C1 (en) Eddy current converter
RU2590940C1 (en) Through-type eddy current converter
O'Kelly Losses in cylindrical ferromagnetic cores including hysteresis and eddy-current effects
Metshein et al. Feasibility of Utilizing Air Gapped Toroidal Magnetic Cores for Detecting Pulse Wave in Radial Artery
SU1413515A1 (en) Eddy-current transducer
SU1037157A2 (en) Eddy current transducer
SU1151879A1 (en) Strap-on eddy-current converter
SU777404A1 (en) Method of measuring the thickness of layers of laminated articles
WO1993012528A1 (en) Thin film sensors