Бесконтактный вихретоковый преобразователь для контроля свойств металлоизделий Советский патент 1986 года по МПК G01N27/90 

f

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано для контроля физико-механических свойств металлоизделий вихретоковым методом.

Цель изобретения - повышение точности контроля путем регистрации положения изделия.

На фиг. 1 приведена конструкция вихретокового преобразователя; на фиг.2 - зависимость сигнала и преобразователя от зазора d и угла наклон преобразователя к изделию.

Преобразователь 1 расположен на расстоянии d от поверхности 2 изделия, и содержит цилиндрический диэлектрический немагнитный сердечник 3 и размещенные на нем катушку 4 возбуждения и три пары измерительных кату- шек: две торцовые цилиндрические катушки 5 измерения, сдвоенную измерительную катушку 6 в форме восьмерки и установленную к ней под прямым углом вторую сдвоенную измерительную катушку 7 в форме восьмерки. Катушки 5 измерения размещены у разных торцов сердечника 3 и-включены встречно

При работе преобразователя ка:туш- ку возбуждения подключают к генератору (не показан),, а калодую измерительную катушку через усилитель и син- .хронный детектор - к блоку обработ- ;ки сигналов (не показаны) .

Преобразователь работает следующим образом.

Генератор вырабатьшает синусоидальное напряжение высокой частоты, которое вызывает появление тока в катушке 4 возбуждения. Возникаюш;рп1 при зтом ток катушки 4 вызывает появлени вокруг нее электромагнитного поля, пересекающего витки катушек 5-7, Есл в зоне возбуждаемого поля не находится проводящих обьектов рши они симметричны относительно всех катушек (например, токопроводящий экран), ЭДС всех катушек, объединенных попарно, взаимно компенсируются за счет и встречного включения и сигнал на все трех выходах преобразователя отсутствует.

При появлении со стороны одного КЗ торцов датчика проводящего или ферромагнитного объекта, плоскость поверхности которого параллельна плоскостям катушек 6 и 7, поле по809 ,2

прежнему симметрично относительно этих катушек, но появление вихревых токов в проводящей поверхности перераспределяет потоки через торцовые

катушки 5 измерения. Это вызывает появление на ра:;ностного напряжения, величина которого определяется зазором меасду преобразовате лем и изделием. Если зазор d постоянен,

а изменяется угол наклона преобразователя к изделию, сигнал на выходе катушек 5 отсутствует, а сигнал на выходе катушек 6 и 7 определяется величиной угла наклона, причем в-каждои из катушек 6,и 7 наводится ЭДС, определяемая углом наклона в перпендикулярных плоскостях .

Типичные зависимости выходных напряжений преобразователя 1 от его пололеения относительно контролируемой поверхности 2 приведены на фиг.2. Кривая 8 отражает зависимость выход- ног о сигнала преобразователя - от зазора d., а кривые 9 и 10 показывают,

KHKHFvi образом и в каких пределах меняется чувствительность преобразователя по углу f X и РУ при различных зазорах d и d7 между преобразователем и изделием. Из кривых фиг.2 виднОр что сигнал преобразователя в диапазоне d/) и d практически линейно зависит от зазора, а также линейно зависит от угла наклона преобразователя в диапазоне от 1 до 10°.

35

Формула изобретения

5ес1сонтактный вихретоковьй преоб- ра.зовател:ы для контроля свойств ме- таллонзде инй, содержащий цилиндрический диэлектрический сердечник, размещенные на нем цилиндрические катушки Бозоу/вдения и измерения, и измерительную катушку в форме восьмерки, расположенную на Торце сердечника, отличающийся тем, что, с целью повьшдения точности контроля путем регистрации положения изделия, он снабжен второй цилиндрической катушкой измерения, включенной встречно первой катушке, второй измерительной катушкой в форме восьмерки, установленной перпендикулярно первой катушке, а цилиндрические катушки измерения размещены у разных торцов сердечника.

фиг. 1

Изобретение относится к сред- ствам контрольно-измерительной техники и может использоваться для неразрушающего контроля свойств металлоизделий. Повьппается точность контроля .путем регистрации положения изделия. Преобразователь содержит цилиндрический диэлектрический сердеч ник, на центральной части которого . размещена катушка возбуждения, на разных торцах - дне цилиндрические катушки измерения, включенные встречно, а с рабочего торца - две взаимно перпендикулярные измерительные катушки в форме восьмерок. Цилиндрические катушки измерения позволя(Ьт отстроиться от зазрра, восьмеркообразные катушки - от перекосов преобразователя . 2 ил . И ivd

У :

.Редактор А.Шишкина

Составитель В.Филинов

Техред Л.Олейиик Корректор Е.Рошко

Заказ 3696/41 Тираж 778Подписное

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

фиг. 2