Токовихревой преобразователь с аэродинамической опорой Советский патент 1984 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназна чено для измерения и контрбля размеров электропроводных изделий вихретоковым методом во всех областях машиностроения. По основному авт. ев, 508731, известен токовихревой преобразовател с аэродинамической опорой, в плотнос ти аэродинамической опоры которого размещена сферическая часть наконечника-сопла и катушки индуктивности, плоскость опоры выполнена цилиндрической формы и сопряжена по скользящей посадке со сферической частью наконечника-сопла, а на свободном конце последнего концентрично его оси расположены катушки индуктивности Tl3. Недостатком известного преобразователя является низкая надежность измерения диаметра цилиндрических изделий, обусловленная высоким уровнем помех от поперечных перемещений изделий в зоне контроля. Цель изобретения - повышение надежности при измерении диаметра цилиндрических изделий. Поставленная цель достигается тем, что токовихревой преобразовател с аэродинамической опорой, в плоскос аэродинамической опоры которого размещена сферическая часть наконечнкка-сопла и катушки индуктивности. Плоскость опоры выполнена цилиндрической формы и сопряжена по скользящей посадке со сферической частью наконечника-сопла, а на свободном конце последнего концентрично его оси расположены катуики индуктивности, снабжен каркасом с дополнительны ми катушками индуктивности, установленными соосно с катушками индуктив™ ности наконечника-сопла, и скобами, жестко соединяющими каркас с наконеч ником- соплом. . На фиг. 1 показана конструкция токовикревого преобразователя на фиг. 2 - электрическая схема одного из вариантов включения катушек индуктивности преобразователя. Преобразователь содержит корпус 1 с крышкой 2, наконечник-сопло 3 с ка тушками 4 и 5 индуктивности попесоздаквдей и измерительной соот.ветственно, каркас б с полесоздаюцей 7 и измерительной 8 катушками индуктив ности, установленными соосно с катуш ками индуктивности наконечника-сопла скобы 9, жестко соединяющие каркас б с наконечником-соплом 3 на фиксированном расстоянии, что в процессе работы обеспечивает неизмен- . ность расстояния между катушками 4, 5 и 7,8 преобразователя. Посредством скоб 9 электрически соединены последовательно-согласно идентичьале полесоздающие катушки 4 и 7 индуктивности и последовательно-встречно идентичные измерительные кат.ушки 5 и 8 индуктивности. Торец наконечнкка-сопла выполнен седлообразно цилиндрическим в плоскости скоб. Гибкие проводники 10 для подвода питания к полесоздаквдим катушкам 4 и 7 индуктивности и съема информации с измерительных катушек 5 и 8 индуктивности. Токовихревой преобразователь работает следующим образом. Контролируемое цилиндрическое изделие 11 устанавливают в преобразователь между наконечником-соплом 3 и каркасом 6, затем в корпус 1 подают воздух и наконечник-сопло автоматически устанавливается по нормали к контролируемой поверхности с постоянным зазором, величина которого составляет единицы мкм, Полесоэдающие катушки 4 и 7 возбуждают в двух зонах изделия И вихревые токи, которые наводят в измерительных катушках 5 и 8 вновимые напряжения. Величина вносимого напряжения каждой катушки зависит от ее расстояния до поверхности контролируемого изделия, следовательно, суммарное напряжение измерительных катушек 5 и 8 зависит от величины диаметра изделия. При контроле изделия с максимальным диаметром расстояние от катушек 4 и 5 до поверхности изделия 11 равно расстоянию от катушек 7 и 8 до Поверхности изделия, при этом суммарный сигнал катушек 5 и 8, включенных последовательновстречно, равен нулю. При уменьшении диаметра контролируемых изделий величина вносимого напряжения катушки 5 практически не изменяется, в то же время величина вносимого напряжения катушки 8 уменьшается, поскольку увеличивается зазор между катушкой В и поверхностью изделия, при этом увеличивается сугФ арное напряжение катушек 5 и 8, по которому однозначно определяется диаметр контролируемого изделия. При поперечных перемещениях изделия в зоне контроля, как горизонтальных., так и вертикальных, торец наконечника-сопла отслеживает за боковой поверхностью изделия, при этом зазор между торцом наконечника-сопла и поверхностью изделия сохраняется постоянным. Торец наконечника-сопла отслеживает также за поверхностью изделия и при продольном движении изделия через зону контроля, следовательно, преобразователь позволяет в продольном потоке измерять диаметр изделий, имеющих значительную изогнутость по длине. Предлагаемый Токовихревой преобразователь исследован при контроле

трубчатьах изделий диаметром 23±0,5 м с толщиной стенки до 1 мм. Удельная электрическая проводимость материа.ла труб 6 (16... 18) . Полесоздакнцие катушки индуктивности преобразователя диаметром 12 мм запк-г Я вались переменным током частотой 100 кГц. Наконечник-сопло выполнен с возможностью осевых и угловых перемещений. Расход воздуха не более 5 при этом величина воздушной подушки при контроле трубы диаметром 23,5 мм составляет 50 мкм и при контроле трубы диаметром 22,5 мм 10 мкм. Выходное напряжение преобразователя равно нулю при установке в преобразователь трубы диаметром

5 «

23,5 мм. Вертикальные перемещения трубы диаметром 23 мм на величину 1 мм изменяют выходной сигнал праоб,разователя на 0,2%, а при горизонтальных поперечных перемещениях трубы на ±1 мм изменение выходного сигнала преобразователя достигает 0(26%. Продольное перемещение труОы через преобразователь со скоростью 80 мм/с не оказывает влияния на его выходной сигнгш.

Токовнхревой преобразователь обеспечит более высокую надежность и точность измерений диаметров хщлинд рических изделий в продольном потоке при их радиальных перемещениях.

ТОКОВИХРЕВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОПОРОЙ ПО авт. св. № 508731, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при измерении диаметра цилиндрических изделий, он снабжен каркасом с дополнительными катушками индуктивности, установленными соосно с катушками индуктивности наконечника-сопла, и скобами, жестко соединяющими каркас с наконечникомсоплом. О J а 00 0 :