Накладной электромагнитный преобразователь Советский патент 1983 года по МПК G01N27/90 G01B7/06 

Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано для контроля глубины поверхностной закалки, упрочнения обнаружения внутренних дефектов и других магнитных неоднородностей деталей ид ферромагнитного материала.

Известен накладной электромагнитный преобразователь, содержащий два П-образных магнитопровода, расположенные один в другом, разделенные двумя немагнитными прокладками и имеющие общие намагничивающие и размагничивающие обмотки. Ярмом для обоих магнитопроводов являются феррозондовые преобразователи, выполняющие роль индикаторов остаточного иол я fl.

Однако наличие общей катушки размагничивания приводит к тому, что момент размагничивания участков намагниченного изделия, фиксируемый индикаторами, наступает неодновременно. Это снижает точность отсчета глубины закаленного слоя.

Известен также накладной электромагнитный преобразователь, состоящий ИЗ П-образного магнитопровода, выполненного из трех параллельно расположенных частей, отделенных электропроводными прокладками, намагничивающей обмотки, намотанной на полюса всех трех частей магнитопровода, измерительной обмотки, намотанной только на среднюю часть магнитопровода. Магнитный поток, создаваемый намагничивающей обмоткой, замыкается через исследуемую деталь, а результат измерения фиксируется измерительными приборами С21.

Однако это устройство позволяет контролировать только магнитооднородные детали. Кроме того, имеет место большой разброс показаний изза неточной установки, влияния формы и размеров детали.

Известен накладной электромагнитный преобразователь, содержащий магнитопровод с Ш-образным продольным сечением, возбуждающую катущку, охватывающую центральный стержень магнитопровода, и симметрично расположенные относительно оси возбуждающей катушки дифференциально включенные измерительные катушки, размещенные в пазах полюсов Гз 3.

Вследствие поверхностного эффекта данные устройстваимеют небольшой диапазон контролируемой глубины.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является накладной электромагнитный преобра(зователь, с оде ржащий дв а в з аимно пepпeндикyляpr ыx П-образных магнито провода разного сечения с возбуждающей и измерительной обмотками, возбуждающие обмотки расположены на стержнях магнитопроводов, а измерительные обмотки - на среднем участке П-образных магнитопроводов.

Ширина полюсов меньшего магнитопровода равна минимальной глубине упрочненного слоя, ширина полюсов большего магнитопровода равна максимальной глубине, упрочненного слоя, возбуждающие обмотки обоих магнитопроводов соединены последовательносогласно, измерительные - последовательно-встречно, а число витков обмоток выбрано с учетом сечений магнитопроводов, средней длины магнитных силовых линий -и магнитных проницаемостей магнитопроводов и стали изделия С .

Недостаток известного преобразователя - низкая чувствительность к глубине поверхностного упрочнения, величина которой меньше ширины большего магнитопровода, а также невозможность послойного контроля качества изделия, что снижает точность контроля и .ограничивает функциональные возможности устройства.

Цель изобретения - повышение точности контроля и расширение функциональных возможностей преобразователя .

Поставленная цель достигается тем, что в накладном электромагнитном преобразователе, содержащем Побразный магнитопровод, возбуждающую и измерительные обмотки, магнитопровод выполнен составным из 3-10 П-образных элементов, установленных один в другом и разделенных по периметру зазорами, измерительные обмотки расположены, в зазорах и установлены на элементах, возбуждающая обмотка охватывает все элементы, количество измерительных обмоток соответствует числу элементов магнитопровода и каждая обмотка охватывает один элемент, а общая ширина полюсов составного магнитопровода больше максимального значения глубины упрочненного слоя, дефекта или магнитной нёодно-родности..

На чертеже показан накладной электромагнитный преобразователь (вариант с составным магнитопроводом из трех П-образных элементов).

Накладной электромагнитный преобразователь содержит П-образнь1й магнитопровод, возбуждающую обмотку 1 и измерительные обмотки 2 - 4, магнитопровод выполнен из П-образных элементов 5 - 7, установленных один в другом и разделенных по периметру немагнитными зазоранш 8, измерительные обмотки расположены в зазорах 8 и установлены на элементах 5-7, возбуждающая обмотка 1 охватывает все элементы 5-7. Количество измерительных обмоток 2-4 соответствуе числу элементов 5-7 магнитопровода, и Кс1ждая обмотка 2-4 охватывает один элемент 5 - 7, а общая ширина полюсов составного магнитопровода больше максимального значения глубины ущ)очненного слоя, дефе та или магнитной неоднородности кон ролируемого изделия 9. Преобразователь-работает следующим образом. Переменный ток, подаваемый от ис точника (не показан), возбуждает магнитный поток в магнитопрозоде (в его элементах 5 - 7) и контролируемом изделии 9. Поскольку магнитные силовые линии не пересекаются между собой, то и величина магнитно го потока в каждом элементе 5 - 7, а следовательно, и ЭДС измерительны обмоток 2-4 будут зависеть от маг нитных свойств определенных участко контролируемого изделия 9, например :глубины упрочненного слоя, дефекта или магнитной неоднородности. Таким образом. По величине ЭДС в из,мерительных обмотках 2-4 можно судить о глубине упрочненного слоя, наличии дефекта -и других нарушениях: :сплошности изделйя. ; Накладной преобразователь прост по конструкции и технологичен. Осной:ным достоинством этого преобразователя является возможность определения.дефектов, воздушных раковин и других не6днородностей на глубине по сигнсшу, получаемому с измерительных обмоток, так как глубина проникновения поля определяется межполюсным расстоянием преобразователя: чем больше это расстояние, тем больше контролируемая глубина при одинаковой ширине полюсов стержней у всех магнитопроводов. Кроме того, чувствительность к.глубине упрочненного слоя, неизменна и будет тем выше,чем меньше ширина полюса одного магнитопровода. Преобразователь может использоваться (в зависимости от варианта исполнения) в магнитной дефектоскопии, структуроскопии и при контроле качества термической обработки изделий в автоматизированном производстве.

НАКЛАДНОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий П-образный магнитопровод, возбуждающую и измерительные обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля и расширения функциональных возможностей преобразователя , магнитопровод выполнен составным из 03-10 П-образных элементов, установленных один в другом и разделенных по перлметру немагнитными зазорами, возбуждающая обмотка охватывает все элементы, количество измерительных обмоток соответствует числу элементов магнитопровода и каждая обмотка охватывает один элемент, а общая ширина полюса состав- g ного магнитопровода больше максималь-j (Л ного значения контролируемых глубины упрочненного сдоя, дефекта иди магнитной неоднородности. ел со