Способ вихретокового контроля ферромагнитных изделий преобразователем с ферромагнитным сердечником и устройство для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК G01N27/90 

точник постоянного магнитного поля, вьшолненный в виде постоянного магнита дискообразной формы, который закреплен на сканирующем механизме и ориентируется так, что его магнитное поле направлено по нормали к- поверхности контроля, а преобразователь закреплен посредством упругих элементов в опорном кольце с шаровыми опорами, причем сердечник преобразователя установлен с возможностью контакта с поверхностью постоянного магнита. 2 с.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при неразрушающем контроле внутренней поверхности металлических изделий цилиндрической формы. С целью расширения технологических возможностей контроля преобразователь предварительно закрепляют на механизме сканирования посредством постоянного магнита, доставляют магнит с преобразователем в зюну контроля, перемещают магнит до контакта ферромагнитного сердечника с поверхностью контроля и удаляют магнит от поверхности изделия на фиксированное расстояние, при этом в зоне расположения преобразователя локально намагничцвают контролируемое изделие постоянным магнитным полем, удерживают преобр§зователь на контролируемой поверхности с помощью постоянного маг(Л нита, перемещают преобразователь по поверхности контроля путем передвижения постоянного магнита, а меж§ ду постоянным магнитом и сердечником преобразователя поддерживают воздушный зазор, принимают преобразователем отраженный сигнал от десо о фекта и по его величине определяют качество ферромагнитного изделия. При этом устройство для ретокового контроля содержит опор- . м ное кольцо с шаровыми опорами, ис

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при неразрушающем контроле внутренней поверхности металлических изделий цилиндрической формы

Цель изобретения - расширение технологических возможностей контроля путем контроля изделий со сложной формой поверхности при одновременном подмагничивании зоны контроля постоянным магнитным полем и исключения механических связей между преобразователем и сканирующим механизмом.

На фиг. 1 представлено устройство для вихретоковрго контроля ферромагнитных изделий, разрез; на фят, 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - 5 - варианты расположения .преобразователя относительно контролируемой поверхности на различных зтапах работы; на фиг. 6 и 7 - устройство на поверхности различной кривизны.

Устройство содерзкит вихретоковьй накладной преобразователь с ферромагнитным сердечником 1 в виде шара и охватывакнцей его обмотки 2. Преобразователь закреплен с помощью упругих элементов 3 в опорном кольце 4, снабженном шаровыми опорами 5 Постоянный магнит 6 закреплен с помощью жесткой связи 7 в сканирующем механизме (не показан).

Способ осуществляется следующим образом.

В нерабочем, транспортном положений устройства сердечник 1 npieобразователя находится в контакте с постоянным магнитом 6 и удерживается в этом положении за счет силы магнитного притяжения (фиг. 1).

В транспортном положении устройство перемещают с помощью системы сканирования (не показана) и доставляют в зону контроля. При этом между рабочей поверхностью сердечника 1 преобразователя и поверхностью 8

объекта контроля поддерживается зазор (фиг. 3). Величина этого зазора не регламентируется и может

0 меняться в широких пределах, практически не меняя значения силы магнитного притяжения сердечника 1 к магниту 6 и, тем самым, обеспечивая надежную связь преобразователя

5 со сканирующим механизмом.

В транспортном положении устройства преобразователь контактирует с магнитом 6 в одной точке и находится в состоянии неустойчивого

0 равновесия. Упругие элементы 3, связывающие преобразователь с опорным кольцом 4, в этом случае находятся в состоянии, характеризуемом минимумом упругой энергии. Количественные значения растягивающих усилий упругих элементов 3 определяются массой опорного кольца 4 . с шаровыми опорами 5.

Перевод устройства в рабочее поQ ложение осуществляется последовательно в два этапа.

После доставки устройства в зону контроля осуществляется его перевод в рабочее положение. На первом этапе перемещают магнит 6 по нормали в направлении к поверхности 8 контроля до контакта сердечника 1 преобразователя с поверхностью 8 контроля (фиг. 4). При этом на поверхности ферромагнитного объекта контроля в зоне контакта с сердечником 1 преобразоватея возникает магнитный полюс. Шароые опоры 5 входят в контакт с оверхностью 8 контроля и в зависиости от величины и знака кривизны оверхности деформируют упругие 5 лементы 3.

На втором этапе перемещают магит 6 по направлению, от поверхноси 8 контроля на фиксированное расстояние Н акс мсккс расстояние 0 ежду ближним к поверхности 8 полюсом магнита 6 и центром сердечника 1 преобразователя, при котором сиа притяжения наведенного на сердечнике 1 полюса к поверхности 8 обес- 15 печивает удержание на ней преобразователя с опорным кольцом 4 (фиг.5). Величина определяется параметрами (магнитными свойствами, размерами, массой, формой и т.п.) 20 контролируемого материала, магнита 6 и сердечника 1.

При этом, как следует из зако-. номерностей взаимодействия магнит- 25 ного поля с ферромагнитными телами наличие ферромагнитного сердечника 1 на поверхности 8 ферромагнитного объекта приводит к концентрации магнитного поля магнита 6 30 в локальной области в зоне контроля и к ее подмагничиванию.

При смещении магнита 6 вдоль поверхности 8 на сердечник 1 начинает действовать сила, направ- 35 ленная вдоль касательной к поверхности, что приводит к соответствующему перемещению преобразователя. Сердечник 1 и шаровые опоры 5 обкатывают поверхность, сох- 40 раняя постоянство ориентации преобразователя и, тем самым, условий контроля..

Таким образом, процесс контроля 5 с помощью предлагаемого устройства сводится к перемещению по заданной траектории магнита 6. Устройство обеспечивает возможность контроля плоских поверхностей в потолочном jj, положении (фиг.5) и поверхностей с положительной и отрицательной кривизной (фиг. 6 и 7). Необходимым требованием при контроле является выполнение неравенства Н , , 55 где Н - текущее расстояние между . магнитом 6 и центром сердечника К

Формула изобретени

с целью расширения технологических возможностей контроля оно снабжено опорным кольцом с шаровыми опорами, источник постоянного магнитного поля выполнен в виде постоянного магнита дискообразной формы, которьй закреплен на сканирующем механизме и ориентируется так, что его магнитное поле направлено по нормали к поверхности контроля, а преобразователь закреплен посредством упругих элементов в опорном, кольце с ошровыми опорами, при этом сердечник преобразователя установлен с возможностью контакта с поверхностью постоянного магнита.

Фап.г

у//: щ // ////мт

ш1т

УЛ

//./Ь

V///.f////A

9ut.5

Y/y7// ///A