SU994973A1

SU994973A1 - Ferroprobe converter

Info

Publication number: SU994973A1
Application number: SU813264784A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Пашагин; Виталий Евгеньевич Щербинин; Борис Александрович Филиппов
Original assignee: Институт Физики Металлов Уральского Научного Центра Ан Ссср
Priority date: 1981-03-23
Filing date: 1981-03-23
Publication date: 1983-02-07

Description

(5) ФЕРРОЗОНДОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(5) FLUOROUS CONVERTER

1one

Изобретение относитс к неразрушающему контролю изделий из ферромагнитных материалов и может быть использовано в машиностроительной и металлургической промышленности.Известны феррозондовые преобразователи , состо щие из одного или двух полузондов, каждый из которых содержит две обмотки: возбуждени и измерительную }The invention relates to non-destructive testing of products made of ferromagnetic materials and can be used in the engineering and metallurgical industries. Ferrozond transducers are known, consisting of one or two half-probes, each of which contains two windings: excitation and measuring}

Недостатками известных преобразователей вл ютс мала зона контрол и, в св зи с этим, низка производительность .The disadvantages of the known transducers are the small control zone and, therefore, low productivity.

Наиболее близким по технической, сущности к изобретению вл етс феррозондовый преобразователь дл неразрушающего контрол , содержащий катушку с возбуждающей и измерительной обмотками и сердечник из ферромагнитного материала. Катушка охватывает сердечник и неподвижно закреплена наi нем 2.The closest to the technical essence of the invention is a flux-gate transducer for non-destructive testing, containing a coil with exciting and measuring windings and a core of ferromagnetic material. The coil covers the core and is fixed on it 2.

Недостатком известного преобразовател вл етс низка производительность контрол из-за того, что дл обеспечени необходимой зоны контрол при дефектоскопировании изделий необходимо этот преобразователь перемещать вдоль этой зоны, либо увеличивать число преобразователей. Это создает трудности при дефектоскопировании изделий. Например, дл съема A disadvantage of the known converter is the low productivity of the control due to the fact that in order to provide the necessary control zone during the flaw detection of products it is necessary to move this converter along this zone or to increase the number of converters. This creates difficulties in the inspection of products. For example, for renting

10 информации с перемещающегос (вращающегос ) преобразовател необходим токосъем: контактный либо индукционный . Увеличение числ преобразователей приводит к усложнению аппаратуры 10 information from a moving (rotating) converter requires a current collection: contact or induction. The increase in the number of converters leads to the complexity of the equipment

15 неразрушающего контрол .15 non-destructive testing.

Цель изобретени - повышение производительности контрол .The purpose of the invention is to increase the productivity of the control.

Указанна цель достигаетс тем, что фёррозондовый преобразователь This goal is achieved by the fact that the flux probe converter

20 дл неразрушающего контрол , содержащий катушку с возбуждающей и измерительной обмотками и сердечник из ферромагнитного материала, снабжен20 for non-destructive testing, comprising a coil with excitation and measuring windings and a core of ferromagnetic material, provided with

немагнитным диском, установленным с возможностью вращени вокруг своей оси относительно катушки, сердечник закреплен на диске, а катушка выполнена седлообразной формы и выт нута вдоль траектории вращени сердечника.A non-magnetic disk mounted for rotation around its axis relative to the coil, the core is fixed on the disk, and the coil is made saddle-shaped and stretched along the rotation path of the core.

Кроме того, феррозондовый преобразователь снабжен.по крайней мере еще одной катушкой, идентичной первой .In addition, the fluxgate transducer is equipped with at least one more coil identical to the first one.

На фиг. 1 показан феррозондов1у|й преобразователь с одной катушкой; на фиг. 2 - то же, с двум катушками; на фиг. 3 - феррозондовый преобразов тель при контроле плоских изделий; на фиг, k - то же, при контроле труб.FIG. 1 shows a fluxgate transducer with a single coil; in fig. 2 - the same, with two coils; in fig. 3 - fluxgate transducer when inspecting flat products; in fig, k is the same when inspecting pipes.

Феррозондовый преобразователь содержит немагнитный диск 1, на периферии которого размещен сердечник 2 из магнитом гкбго ферромагнитного материала . Над диском расположена катуш ка 3, содержаща измерительную обмотку и возбуждающую обмотку 5- Что .бы сердечник 2 при вращении мог проходить внутри катушки, ей придана седлообразна форма, средн лини катушки расположена так, что совпадает с дугой окружности вращении сердечника , длина сердечника 2 внутри катушки меньше eei высоты, а катушка выт нута вдоль траектории вращени сердечника. Преобразователь может быть выполнен с двум катушками 3 и 6.The fluxgate transducer contains a non-magnetic disk 1, on the periphery of which the core 2 is made of a magnet hcbc ferromagnetic material. A coil 3 is located above the disk, containing the measuring winding and the excitation winding 5. the coils are less than height eei, and the coil is elongated along the core rotation path. The converter can be made with two coils 3 and 6.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

С помощью высокочастотного генератора в возбуждающую обмотку 5 преобразовател подаетс синусоидальное напр жение. При этом в. измерительной обмотке по вл етс ЭДС той же частоты , .что и .в возбуждающей обмотке 5С помощью двигател диск 1 приводитс во вращение, при этом сердечник 2 периодически проходит внутри катушки 3 с частотой вращени диска. При прохождении сердечника, 2 внутри катушки на выходе измерительной обмотки нар ду с основной по вл етс ЭДС нечетных гармоник.Using a high frequency generator, a sinusoidal voltage is applied to the drive winding 5 of the converter. With this in. An emf of the same frequency appears in the measuring winding. And in the exciting winding 5 With the help of the motor the disk 1 is driven to rotate, while the core 2 periodically passes inside the coil 3 with the frequency of rotation of the disk. With the passage of the core, 2 inside the coil at the output of the measuring winding, along with the main one, an emf of odd harmonics appears.

При дефектоскопировании плоских .изделий 7 преобразователь помещают на поверхность издели . Диск 1 с сердечником 2 размещают так, что плоскость диска параллельна поверхности- издели 7- Изделие намагничивают с помощью внешнего намагничивающего.пол Н5, и если в нем имеетс дефект, онWhen inspection of flat products 7 converter is placed on the surface of the product. The disk 1 with the core 2 is placed so that the disk plane is parallel to the surface of the product 7. The product is magnetized using an external magnetizing field H5, and if there is a defect in it, it

образует собственное поле, выход щее на поверхность. Нормальна составл юща Ндр этого пол подмагничивает сердечник 2, что приводит в соответствии с принципом работы феррозондовых преобразователей к по влению в измерительной обмотке 4 четных гармоник ЭДС, амплитуда которых (обычно используют вторую) пропорциональна полю дефекта Нд„.forms its own field, coming to the surface. The normal component Ndr of this field magnetises core 2, which leads, in accordance with the principle of operation of flux-gate transducers, to the appearance in the measuring winding of 4 even harmonics EMF, the amplitude of which (usually use the second) is proportional to the field of defect Nd.

С целью уменьшени фона основной гармоники и увеличени частоты сканировани возможно диаметрально противоположно первой -катушке разместить вторую катушку 6, причем их измерительные обмотки включить встречно .In order to reduce the background of the main harmonic and increase the scanning frequency, it is possible diametrically opposed to the first coil to place the second coil 6, and their measuring windings turn on counter.

Контроль швов электросварных труб со сн тым наружным гратом с помощью такого преобразовател осуществл етс следующим образом.Inspection of seams of electric-welded pipes with removed external flash with the help of such a converter is carried out as follows.

Труба 8 со сварным швом 9 движетс со скоростью V между полюсами электромагнита 10 посто нного тока, при этом область сварного шва намагничиваетс , и если в нем имеетс дефект (.трещина, непровар), то магнитные силовые линии образуют поле дефекта.The pipe 8 with the weld seam 9 moves at a speed V between the poles of the electromagnet 10 of direct current, while the weld area is magnetized, and if there is a defect in it (crack, lack of welding), the magnetic field lines form the defect field.

Преобразователь 11 размещаетс между полюсами таким образом, чтобы катушка 3 плоскостью витков устанавливалась вдоль направлени внешнего намагничивающего пол Н Q, а ее длина перекрывала всю зону сварного шва 9Диск 1 с сердечником 2 с помощью двигател (не показан) приводитс во вращение и если при этом он пересекает поле дефекта, то в измерительной обмотке 4 наводитс ЭДС, котора затем отфильтровываетс и усиливаетс с помощью соответствующих электронных устройств.Converter 11 is placed between the poles in such a way that coil 3 is flush with the plane of the external magnetizing field H Q and its length overlaps the entire weld zone 9 Disk 1 with core 2 is rotated and, if so, crosses the defect field, an emf is induced in the measuring winding 4, which is then filtered and amplified with the help of appropriate electronic devices.

Таким образом, феррозондовый преобразователь дл дефектоскопии позвол ет существенно увеличить зону контрол , по сравнению с аналогичными сканирующими устройствами нет необ ходимости в специальном токосъеме, что позвол ет значительно упростить аппаратуру неразрушающего контрол и повысить производительность контрол .Thus, the flux-gate converter for flaw detection allows a significant increase in the control zone, compared with similar scanning devices, there is no need for a special current collection, which significantly simplifies the equipment for non-destructive testing and improves the performance of the control.

Claims

1. A flux-gate transducer for non-destructive testing, containing a coil with exciting and measuring windings and a core made of ferromagnetic material, about and so that, in order to increase the performance of the control, it is equipped with a non-magnetic hard drive installed with the possibility of rotation around its axis relative to the coil, the core is fixed on the disk, and the coil is made saddle-shaped and stretched along the trajectory of rotation of the core. 2. Converter according to claim 1, about tl and h. y u and with the fact that he is Z. provided with at least one more coil identical to the first one. Sources of information taken into account in the examination. Ferrozondy. L., 1. Afanasyev Yu.4. Energie, 1969, p. 92-93.

2. Afanasyev Yu.F. and others. Heading transducers, devices, installations. L., Energie, 1972, p. b7-b9 (prototype).

FIG. /