Вихретоковый преобразователь Советский патент 1986 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к нера зру- шающему контролю, может быть использовано для измерения толщин, электропроводности и дефектоскопии электропроводящих тел методом вихревых токов и является усовершенствование известного преобразователя по авт.с № 691745.

Цель изобретения - повьтение точности за счет исключения влияния сжимающего усилия и уменьшение времени подготовки к работе.

На фиг. 1 показан преобразовател общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема определения радиального зазора.

Преобразователь, содержит корпус 1, установленный над объектом 2 контроля. Внутри корпуса 1 расположен каркас 3, на рабочем торце 4 которого закреплены катушка 5 индуктивности. Каркас 3 своим торцом 6, противоположным рабочему торцу 4, соединен с помощью упругого элемента 7 с корпусом 1 по торцу 8 его внутренней полости, при этом упругий элемент 7 установлен относительно каркаса 3 с радиальным зазором 9 (d), величина которого определяется из соотношения d, h.- tguq-,

длина каркасаi разность максимального угл наклона рабочего торца каркаса относительно горизонтали и максимального угла наклона оси каркаса относительно вертикали.

Упругий элемент 7 выполнен с прорезями 10 вдоль образующей, распределенными равномерно по периметру, а в месте соединения с каркасом 3 он армирован жестким элементом 11.

Вихретоковьш- преобразоватехсь работает следующим образом.

где h uCf

При установке преобразователя в контролируемую точку поверхности объекта 2 контроля усшшем Р оператора обеспечивается прижатие торца 4 каркаса 3 с катушкой 5 индуктивности к объекту 2 контроля. Усилие оператора Р через.каркас 3 передается на упругий элемент 7, растягивая его.

Ввиду разности угла установки каркаса 3 к поверхности объекта конт- роля (по нормали) и корпуса 1 (по. направлению к поверхности, выбранному оператором), возникают сжимающие

усилия, действующие на упругий элемент 7. Благодаря радиальному зазору 9 между упругим элементом 7 и каркасом 3 сжимающие усилия, действующие на упругий элемент 7, не передаются на каркас 3 и гасятся (демпфируются) за счет внутренних напряжений в упругом элементе 7. После установки каркаса 3 по нормали к поверхности обьекта 2 контроля в катушке 5 индуктивности, установленной на рабочем торце 4 каркаса 3, возбуждаются электромагнитные колебания. Последние, возбуждаемые катушкой 5 .индуктивности и взаимодействуя с объектом 2 контроля, наводят в нем вихревые токи, по изменению которых судят об измеряемом параметре объекта 2 контроля.

Радиальный зазор 9 (d) между каркасом 3 и упругим элементом 7 определяется из условия отсутствия касания между упругим элементом 7 к: каркасом 3 в момент позиционирования преобразователя по поверхности объекта 2 контроля (фиг. 4) и равен

dp Ъ, tgutji, (мм) где Ь - длина каркаса 3,, мм .(фиг. 3); utf - разность максимального угла наклона рабочего торца каркаса 3 относительно горизонтали (сро) и максимальнот- го угла наклдна на оси кар- каса 3 относительно вертикали (cpj), причем &(f tpg - (рад).

Например, при ручном позиционировании преобразователя, величина угла utp определяется свойством глаза оператора воспринимать и отслеживать угловые величины и равна +0,26 (рад).Тогда,величина ради

ального зазора d 0,27h (мм). I

Прорези 10 в упругом элементе 7

позволяют выделить в нем продольные элементы, работающие только на растяжение. Сжимающие усилия, действующие в плоскости сечения упругого элемента 7 и возникающие из-за несимметричности растяжения упругого элемента 7 при установке каркаса 3 по поверхности объекта 2 контроля, гасятся в местах соединения упругого элемента 7 с корпусом 1 по торцу 8 и в месте соединения упругого элемента 7 с каркасом 3 по торцу 6 и армированного жестким элементом 11. Это исключает вредное воздейст3 .

вне поперечных сил на каркас 3 и позволяет повысить точность установки каркаса 3 по нормали к поверхности объекта контроля 2, а следовательнс и повысить точность контроля.

Прорези 10 в упругом элементе 7 выполнены с равномерным шагом в сечении упругого элемента 7, что позволяет обеспечить равномерное распределение растягивающих усилий в упругом элементе 7, возникающих при установке каркаса 3 по объекту 2 контроля. Равномерное распределение растягивающих усилий по сечению упругого элемента 7 позволяет снизить продольные колебания каркаса 3 относительно рабочего торца 4, что приводит,, кроме того, к сокращению времени позиционирования преобразователя за счет сокращения времени вьщер- живания преобразователя для стабилизации положения каркаса 3. Формула изобретения

1. Вихретоковый преобразователь по авт. св. № 691745, о т л и ч а 2262764

ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и уменьщения времени подготовки к работе, упругий элемент установлен относительно каркаса с 5 радиальным зазором d, величина которого определяется из соотношения

d|, h.tgAtp,

где h

&Lf

длина каркаса;

разность максимального угла наклона рабочего торца каркаса относитель - но горизонтали и максимального угла накло - на оси каркаса отно - сительно вертикали.

2, Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен с прорезями вдоль образующей, распределенными равномерно по периметру, а в месте соединения с каркасом он армирован жестким элементом.

Вид А

10

Фи.г

Ю

Изобретение относится к неразрушающему контролю.и может быть использовано для измерения толщин, электропроводности и дефектоскопии электропроводящих тел. Цель изобретения - повьшение точности за счет исключения влияния сжимающего усилия и уменьшение времени подготовки к работе. Влияние сжимающего усилия исключается тем, что упругий элемент установлен относительно каркаса с радиальным зазором d,, величина которого определяется из соотношения d h -tguq , где h - длина каркаса, u(f - разность м,аксимального угла наклона рабочего торца каркаса относительно горизонтали и максимального угла наклона оси каркаса относительно вертикали. Кроме того, упругий элемент выполнен с прорезями вдоль образующей, распределенными равномерно по периметру, а в месте соединения с каркасом он армирован жестким элементом. 1 з.п. ф-лы. 3 ил. Дополнительное к а.с. № 691745. с S (Л to to О) to Од

%г.5

Редактор И.Дербак

Составитель И.Рекунова Техред И.Верес

Заказ 2121/39

Тираж 778 , Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Е.Сирохман