Вихретоковый преобразователь с вращающимся полем Советский патент 1987 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к неразрушающему контролю электропроводящих изделий и может быть использовано для контроля листов, полос, труб и т.д.

Цель изобретения - использование преобразователя в качестве накладного для контроля как плоских, так и цилиндрических изделий путем специального расположения секций измерительной обмотки относительно системы возбуждения.

На чертеже схематически представлен предлагаемый вихретоковый преобразователь, вид сверху.

Вихретоковый преобразователь с вращающимся полем содержит систему возбуждения в виде кольцевого каркаса 1 с размещенной на нем обмоткой возбуждения, вьтолйенной из четырех сдвинутых на 90° одна относительно другой попарно встречно включенных секций 2-5, длина I каждой из которых выбрана из соотношения lFD/3,

нение обмотки возбуждения, длина t . каждой секции 2-5 которой выбрана из соотношения Е Jf D/3, уменьшает неравномерность распределения напря5 женности магнитного поля по окружности зоны контроля .

Результирующий магнитный поток, полученный в зоне контроля при наличии изделия, может рассматриваться

fO как сумма возбуждающего потока, образованного токами секций 2-5 обмотки возбуждения, и потока вихревых токов, наведенных в изделии возбужда ющим потоком. Вихревые токи изделия

15 зависят не только от возбуждающего потока, но и от электрофизических свойств контролируемого изделия. Изме нение магнитного потока преобразователя, вызванное изменением электро-

20 физических свойств изделия при неизменном возбуждающем потоке, равносильно изменению ЭДС секций 6 и 7 измерительной обмотки, по изменению величины которой можно судить об изгде D - внутренний диаметр каркаса 1, менении параметров объекта контроля.

а витки охватывают каркас 1 и две секции 6 и 7 измерительной-, обмотки в виде вытянутых петель, расположенные взаимно перпендикулярно в плоскости, совпадающей с плоскостью одного из торцов каркаса 1.

Преобразователь работает следующим образом.

Пары секций 2-5 обмотки.возбуждения запитываются напряжениями одинаковой частоты и амплитуды со сдвигом по фазе на 90°. Б результате в пространстве, ограниченном системой возбуждения и поверхностью объема контроля (не показан), образуется вращающееся магнитное поле, тангенциальная составляющая вектора магнитной индукции которого имеет одинаковую амплитуду в любой точке зоны контроля и перпендикулярна плоскости объекта контроля. Скорость вращения электромагнитного поля равна частоте питающего;напряжения, а плоскость вращения параллельна плоскости объекта контроля.

Однородность вращающегося электромагнитного поля в зоне контроля достигается тем, что кольцевой каркас 1, являющийся магнитопроводом, повьппает интенсивность потоков рассеяния в зоне контроля и тем самым увеличивает равномерность распределения напряженности магнитного поля по оси системы возбуждения, а применение обмотки возбуждения, длина t каждой секции 2-5 которой выбрана из соотношения Е Jf D/3, уменьшает неравномерность распределения напряженности магнитного поля по окружности зоны контроля .

Результирующий магнитный поток, полученный в зоне контроля при наличии изделия, может рассматриваться

как сумма возбуждающего потока, образованного токами секций 2-5 обмотки возбуждения, и потока вихревых токов, наведенных в изделии возбужда ющим потоком. Вихревые токи изделия

зависят не только от возбуждающего потока, но и от электрофизических свойств контролируемого изделия. Изменение магнитного потока преобразователя, вызванное изменением электро-

физических свойств изделия при неизменном возбуждающем потоке, равносильно изменению ЭДС секций 6 и 7 измерительной обмотки, по изменению величины которой можно судить об изменении параметров объекта контроля.

Поскольку секции 6 и 7 измерительной обмотки идентичны по конструкции, плоскость витков одной из них совпадает с плоскостью витков другой, и

30 выполнены в виде, ортогонально расположенных одна относительно другой вы- тяыуаъ1х петель, то зона на поверхности контролируемого изделия, связанная с каждой секцией, является об35 щей для данных обмоток.

ЭДС секций 6 и 7, помещенных во вращающееся магнитное поле, равны,ее- ли в зоне контроля преобразователя на ходится бездь-фектный участок изделия

40 или имеет место неоднородность элект-/ ромагнитных свойств, смещений и перекосов преобразователя относительно объекта контроля, и не равны при наличии дефекта в изделии. Разность

45 между напряжениями определяется размерами дефекта.

Указанное расположение секций 6 и 7 измерительной обмотки одна относительно другой и относительно сис50 темы возбуждения позволяет контролировать с высокой чувствительностью как плоские, так и цилиндрические изделия.

55 Формула изобретения

Вихретоковый преобразователь с вращающимся полем, содержащий систему возбуждения в виде кольцевого карка3 13073224

са с размещенной на нем обмоткойвиде вытянутых петель, о т л и ч аврзбуждения, выполненной из четырех. ю щ и и с я тем, что, с цепью иссдвинутых на 90 одна относительнопользования преобразователя в качестг

другой попарно встречно включенныхве накладного для контроля как плоссеки 1й, длина Е каждой из которых ких, так и цилиндрических изделий,

выбрана из соотношения t л и/3,секции измерительной обмотки раСпологде D - внутренний диаметр карка-жены взаимно перпендикулярно в плосса, а витки охватывают каркас, икости, совпадающей с плоскостью секции измерительной обмотки виого из торцов каркаса.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля электропроводящих изделий. Цель изобрете-. ния - использование преобразователя для контроля как плоских, так и цилиндрических изделий. Это достигается специальным расположением секций 6 и 7 измерительной обмотки относительно системы возбуждения в виде кольцевого каркаса 1 с охватывающими его четырьмя секциями 2-5 обмотки возбуждения. Секции 2-5 сдвинуты на 90, включены попарно встречно и запитываются двумя квадратурными напряжениями. Секции 6,7 измерительных обмоток расположены взаимно перпендикулярно в плоскости, совпадающей с плоскостью торца каркаса 1. Секции 2-5 возбуждают в пространстве между системой возбуждения и изделием вращающееся электромагнитное поле. ЭДС секций 6,7 измерительной обмотки равны, если в зоне контроля находится бездефектный участок изделия или имеют место перекосы и смещения преобразователя относительно изделия, и не равны при наличии дефекта. Разность между указанными ЭДС определяется размерами дефекта. 1 Ш1. сл 00 о со to ю