Способ бесконтактного измерения магнитной проницаемости и электропроводности проводящих материалов Советский патент 1985 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля металлов и изделий, в частности к методам опре деления электромагнитных характерис тик проводящих образцов. Целью изобретения является ускорение процесса измерения магнитной проницаемости и электропроводности проводящих образцов. Сущность способа заключается в определении нормированного магнитного потока -в образце по значениям ЭДС вторичных обмоток преобразовате ля и катушки взаимной индуктивности и разностной ЭДС указанных обмоток при помеще 1ии образца в преобразователь, что исключает контроль за токо возбуждения и, следовательно, упроща ет и ускоряет цикл измерения. На фиг. 1 изображена схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - векторная диагра ма., поясняющая способ. Устройство для реализации способа содержит проходной вихретоковый преобразователь 1, катущку взаимной индуктивности 2, первичные обмотки 3 и 4 которых соединяются последовательно-согласно, а вторичные обмотки 5 и 6 - последовательно встречно. Вторичные обмотки 5 и 6 через переключатель 7 подключаются к вольтметру 8. Проводящий образец 9 помещают в преобразователь 1. Нормированный магнитный поток в образце определяется из выражения ф - /сг г ь - «--а / а где 2д - составляющая ЭДС вторичной обмотки вихретокового преобразователя, создаваемая магнитным потоком в образц t по полная ЭДС этой обмотки в о сутствие образца при том же токе возбуждения, что и Eg Рассмотрим (фиг.2) векторную диа рамму ЭДС вторичных обмоток преобра зователя, построенную по измеряемым значениям J. и S д. Вектор 5„ может быть разложен на составляющие SgHS. ЭДС Q обусловлена магнитным потоком в воздушном зазоре межд измерительной обмоткой преобразователя и образцом. Используя параметр об , можно записать

i

где G) - циклическая частота тока возбуждения. „ 06()3, Из векторной диаграммы следует -а п 0 J fV / I- п (° 2 К } сг p-Jf агссо5 Р1спользуя тригонометрическую форМу/записи комплексных чисел и формулы (1-Б), получим выражение для определения нормированного магнитного потока в образце. Из данного выражения легко получить выражения для расчета.модуля Ф, и tg Cf: н ((i-., 42isl ll VUV5.. (8) tt1-2o. Определение электромагнитных характеристик проводяш 1х образцов по способу производится следующим обрааом. , .Поместив исследуемьш проводящий образец 9 в преобразователь 1 и пропуская переменный ток по первичным обмоткам 3 и 4, вольтметром 8, переключая его с помощью переключателя 7, последовательно измеряют ЭДС вторичных обмоток 5и6 .и разностную ЭДС этих обмоток -с Подставляя полученные значения .ЭДС в формулы (7) и (8), определяют Ф|, и tg Lp . Затем по графикам или таблицам определяют значения обобщенных параметров у и К, соответствующие полученному значению tg qi . Имея значения параметров У и К, определяют магнитную проницаемость образца 9: (И, а затем его электропроводность: . d y7()Worw«);

СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ И ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ПРОВОДЯЩИХ МАТЕРИАЛОВ, основанный на возбуждений вихревых токов в образце и измерении электродвижущей силы, наведенной во вторичной обмотке преобразователя, с последующим определением нор- , мированного магнитного потока, о т- личающийся тем, что, с целью ускорения процесса измерений, измеряют разностную ЭДС вторичных обмоток преобразователя и катушки взаимной индуктивности при наличии образца в преобразователе, затем ЭДС вторичной обмотки катушки взаимной индуктивности, а затем определяют нормированный магнитный поток в образце по формуле (ьг е-г1-м ф 2л; (Jofcf ц-С .fS. Ч, ) -« J7 Фм нормированный магнитный погде ток в образце в комплексной форме; oi - параметр измерительного устройства, равный отношению ЭДС холостого хода вторичных обмоток преобразователя S ИХ катушки взаимi ной индуктивности i; If j( , о/ - г /с (Л hx /- kx J J - коэффициент заполнения преобразова-келя образцом, а /а (d- радиус образца, о| - радиус измерительной обмотки преобразог. вателя): rt -, ЭДС вторичных обмоток прес со образователя и катушки вза мной индуктивности; - разностная ЭДС вторичных О5 обмоток преобразователя и сл катушки взаимной индуктивности.