Устройство для электромагнитной диагностики Советский патент 1986 года по МПК G01N27/00 

Изобретение относится к средствам электромагнитного контроля и диагностики машин и механизмов и может быть использовано для контроля и диагностики поршневых колец двигателей внутреннего сгорания.

.Цель изобретения - повьпление достоверности диагностики путем вы- полнения вихретокового преобразователя дифференциальным и компенсации износа рабочего торца преобразователя с помощью аттенюатора.

На чертеже представлена структурная схема устройства для электромагнитной диагностики.

Устройство содержит вихретоковый преобразователь, состоящий из корпуса 1, вложенных один в другой внешнего, и внутреннего ферромагнитных цилиндров 2 и 3 соответственно, изоляционной разделительной шайбы 4, установленной на внутреннем цилиндре 3 симметрично относительно его торцов, переходных ферромагнитных колец 5 и 6, размещенных также на внутреннем цилиндре 3 по разные стороны относительно изоляционной разделительной шайбы 4, и двух идентичных обмоток 7 и 8, намотанных на внутреннем цилиндре 3 между соответствующими переходным ферромагнитным кольцом и торцом внутреннего ферромагнитного цилиндра 3, генератор 9 переменного напряжения, последовательно соединенные операционный усилитель 10, фазовый детектор 11, подключенный опорным входом к выходу генератора 9, и блок 12 индикации, выход генератора 9 подключен к первому входу операционного усилителя 10 через аттенюатор, образованный последовательно соединенным резистором 13 и переменным резистором 14 с градуировочной шкалой, и к второму входу операционного усилителя 10 через резистор 15, первые выводы обмоток 6 и 7 подключены к первому и второму входам операционного усилителя 10, а вторые выводы - к общей точке устройства.

Устройство работает следующим образом.

Вихретоковый преобразователь устанавливается вдоль траектории перемещения поршневых колец 16 с некото- ))ым зазором над ними. Параметры обмоток 6 и 7, а также величина пита- :ощих их токов, поступающих через

91

соответствующие резисторы с выхода генератора 9 -переменного напряжения, врлбираются такими, чтобы в исходном состоянии падения напряжения на обеих катушках были одинаковы. В исходном состоянии поршневые кольца 16 не взаимодействуют с магнитным потоком под рабочим торцом, а сигналы, поступающие на оба входа операционного усилителя 10 равны. Следовательно, в исходном состоянии напряжение, поступающее на блок 12 индикации, равно нулю. В процессе перемещения поршневого кольца 16

через зону электромагнитного взаимодействия с вихретоковым преобразователем магнитный поток, сцепленный с обмоткой 7, изменяется, что приводит к изменению падения напряжения на этой обмотке и появлению разностного напряжения на выходе операционного усилителя 10. Разность напряжений возникает за счет того, что благодаря наличию двух переходных колец 5 и 6, магнитные потоки, сцепленные с обмотками 7 и 8 соответственно, независимы друг от друга. Полученное разностное напряжение преобразуется фазовым детектором 11

и поступает на блок 12 индикации. Форма зарегистрированных импульсов позволяет судить о состоянии поршневых колец 16. Поскольку рабочая часть ферромагнитных цилиндров 2 и

3 находится в напряженных условиях в процессе эксплуатации, неизбежен ее износ. Это приводит к появлению начального уровня напряжения в исходном состоянии и искажению формы

полезного сигнала. Изменения начального уровня напряжения компенсируются путем регулировки тока, гштающего обмотку 8, с помощью аттенюатора. Одновременно по состояниад аттенюатора в момент равновесия можно определить степень износа вихретокового преобразователя.

Формула изобретения

Устройство для электромагнитной диагностики, содержащее вихретоковый преобразователь, состоящий из магнитопровода, образованного соос- ными внутренним . и наружным ферромагнитными цилийдрами и размещенным между ними первым ферромагнитным переходным кольцом, и обмотки, расположенной на внутреннем ферромагнитном цилиндре между первым ферромагнитным переходным кольцом и разомкнутыми торцами цилиндров, генератор переменного напряжения, подключенный выходом к обмотке через резистор, последовательно соединенные операционный усилитель, фазовый детектор, подключенный опо ны1 входом к выходу генератора, и блок индикации, первый вход операционного усилителя подключен к одному из выводов обмотки, соединенной вторым выводом с общей точкой устройства, отличающеес тем, что, с целью повышения досто257А91 4

верности диагностики, вторые торцы цилиндров в ыполнены разомкнутыми, устройство снабжено аттенюатором, а также размещенными между ферромаг- 5 нитными цилиндрами и установленными друг за другом между первым ферромагнитным переходным кольцом и вторыми торцами цилиндров изоляционной разделительной шайбой, вторым ферро- 10 магнитным переходным кольцом и второй обмоткой, подключенной одним выводом к общей точке устройства, а другим - к второму входу операционного усилителя и через аттенюа- 15 тор к выходу генератора переменного напряжения.

Изобретение относится к средствам электромагнитного контроля и диагностики машин и механизмов и мажет быть использовано для контроля и диагностики поршневых колец двигателя внутреннего сгорания. Повышение достоверности диагностики достигается -благодаря тому, что вихретоковый преобразователь выполнен дифференциальным, а устройство снабжено аттенюатором для компенсации воздействия износа рабочей части магнитопровода преобразователя и оценки степени этого износа. При перемещении поршнегт вого кольца через зону электромагнитного взаимодействия с вихретоко- вым преобразователем изменяется магнитный поток, замыкающийся через рабочий торец магнитопровода. Это приводит к изменению напряжения на обмотке преобразователя, сцепленной с этим потоком. В то же время напряжение на другой обмотке не изменяется, так как магнитные потоки, сцепленные с соответствующими о бмотками, разделены переходными ферромагнитными кольцами. При износе рабочего торца магнитопровода устройство балансируется с помощью аттенюатора; По состоянию аттенюатора определяется степень износа. 1 ил. i (Л ю ел 4 gD

Составитель П.Шкатов Редактор А.Огар Техред Л.Олейник Корректор А.Зимокосов

Заказ 4909/40 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