Индукционный преобразователь для регистрации скачков Баркгаузена Советский патент 1984 года по МПК G01N27/83 

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано для н разрушающего контроля ферромагнитных изделий по параметрам скачков Баркгаузена, например, для локальной дефектоскопии поверхностных слоев изделий. Известен индукционный преобразователь для регистрации скачков Баркгаузена, содержащий приставной электромагнит с экранированными полюсами и измерительную обмотку, расположенную на ферромагнитном сердечнике. Протекающий по перемагничивающей обмотке ток создает в сердечнике переменный магнитный поток, замыкающийся через участок контролируемого изделия. Для уменьщения потокосцепления измерительной обмотки со скачками Баркга узена, возникающими в полюсах магнитопровода, полюса имеют проводящий экран. Возникающие в перемагничиваемом участке изделия скачки Баркгаузена регистрируются измерительной обмоткой 1. Однако разрешающая способность к дефектам малых размеров при контроле таким преобразователем недостаточна вследствие того, что измерительная обмотка охватывает экранированные перемагничивающие полюса, и регистрируются скачки Баркгаузена, возникающие в изделии в непосредственной близости к виткам измерительной обмотки. Кроме того, расположенный в измерительной обмотке проводящий экран значительно уменьщает регистрируемую ЭДС от скачка Баркгаузена. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является индукционный преобразователь для регистрации скачков Баркгаузена, содержащий приставной электро.магнит постоянного сечения и измерительную обмотку, расположенную на ферромагнитном сердечнике, установленном в электропроводящем экране. Протекающий в перемагничивающей обмотке ток создает переменный магнитный поток полюса. При этом перемагничив.ается участок изделия, расположенный непосредственно под полюсом. Возникаюш.ие скачки Баркгаузена регистрируются измерительной обмоткой. Проводящий экран, расположенный на полюсе, уменьщает потокосцепление измерительной обмотки со скачками Баркгаузена, возникающими в сердечнике магнитопровода 2. Недостатком известного преобразователя является низкая разрещающая способность к дефектам малых размеров, поскольку измерительная обмотка имеет потокосцепление со скачками намагниченности, возникающими в контролируемом слое как непосредственно под витками обмотки, так с внутренней и внешней стороны измерительной обмотки. Пятно контроля таким преобразователе.м получается больше диаметра измерительной обмотки. Цель изобретения - повышение разрещающей способности к дефектам малых размеров. Поставленная цель достигается тем, что в индукционном преобразователе для регистрации скачков Баркгаузена, содержащем приставной электромагнит, измерительную обмотку, расположенную на ферромагнитном сердечнике, установленном в электропроводящем экране, ферромагнитный сердечник выполнен в виде цилиндра переменного сечения, измерительная обмотка расположена на участке сердечника с меньщим сечением, торцовая часть которого размещена в центре экрана, а экран имеет разрез в плоскости центрального сечения по оси его симметрии. На фиг. 1 представлена конструкция предложенного преобразователя; на фиг. 2 вид А на фиг. 1. Преобразователь содержит приставной электромагнит, состоящий из намагничивающей обмотки I и магнитопровода 2, электропроводящий экран 3, ферромагнитный сердечник 4, измерительную обмотку 5 и контролируемое изделие 6. Сердечник 4 выполнен в виде цилиндра переменного сечения. Измерительная обмотка 5 расположена на участке сердечника 4 с меньщим сечением и помещена в проводящий экран 3. Торцовая часть сердечника 4 с меньщим сечением обращена к контролируемому изделию 6. Поверхность экрана 3, обращенная к контролируемому изделию 6, имеет отверстие, через которое ферромагнитный сердечник 4 контактирует с контролируемым изделием 6. Экран 3 имеет разрез в плоскости центрального сечения до оси симметрии экрана. Устройство работает следующим образом. При протекании перемагничивающего тока по обмотке 1 магнитный поток магнитопровода 2 з амыкается через контролируемый участок ферромагнитного изделия 6. За счет нормальной к контролируемой поверхности составляющей магнитного потока рассеяния от скачка Баркгаузена в измерительной обмотке 5, расположенной на ферромагнитном сердечнике 4, наводится ЭДС. При малом сечении ферромагнитного сердечника 4, обращенного к контролируемому изделию 6, достигается локализация контролируемого пятна. Участок ферромагнитного сердечника 4 большего сечения обеспечивает малое магнитное сопротивление для МДС от скачка Баркгаузена и эффективное рассеяние магнитного потока через боковые стенки цилиндра, при этом потокосцепление с витками измерительной обмотки 5 увеличивается, поскольку магнитные силовые линии от скачка Баркгаузена охватывают измерительную обмотку 5. Разрещающая способность преобразователя также увеличивается за счет введения экрана 3. Для замыкающегося через ферромагнитный сердечник 4 магнитного потока от скачка Баркгаузена линии вихревых токов в поверхности экрана 3, обращенной к контролируемому изделию, разорваны за счет разреза экрана 3 до оси симметрии. При этом составляющая магнитного потока, замыкающаяся через сердечник 4, не уменьщается. Локальные магнитные потоки, замыкающиеся не через сердечник 4, создают в экране 3 вихревые токи, магнитный поток которых направлен встречно возбуждаемому потоку и компенсируют его. Разрешающая способность преобразователя определяется площадью сечения контактируемого с поверхностью изделия 6 сердечника 4. Преобразователь помимо увеличенной разрешающей способности имеет повышенную помехозащищенность, обусловленную наличием экрана и устранением помехи, проникающей через емкостную связь между измерительной обмоткой и контролируемым изделием.

ИНДУКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛБ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СКАЧКОВ БАРКГАУЗЕН.А, содержащий приставной электромагнит, измерительную обмотку, расположенную на ферромагнитном сердечнике, установленном в э,чектрог1роводяп1ем экране, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешаюндей способности к дефектам малых размеров, ферромагнитньп сердечник выполнен в виде цилиндра переменного сечения, измерительная обмотка аС положена на участке сердечника с меньшим сечением, торцовая часть которого размещена в центре экрана,а экран имеет разрез в плоскости центрального сечения но оси его симметрии. (Л