Проходной вихретоковый преобразователь с вращающимся полем Советский патент 1988 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к неразру тающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии линейно протяженных электропроводящих изделий.

Цель изобретения - повышение чувствительности за счет уменьшения напряжения разбаланса.

На фиг,1 представлена конструктивная схема преобразователя; на фиг,. - схематичное расположение возбуждающей и основной измерительной обмоток.

Проходной вихретоковый преобразователь содержит кольцевой каркас J, paзмeD eннyю на нем обмотку возбуждения, образованную секциями .-5, повернутыми одна относительно другой на 90 , сменную обойму 6, в пазах которой уложены секции У-1и основной измерительной обмотки, выполненные в виде прямоугольных петель, вытянутых вдоль оси кольцевого каркаса 1, Кро-, ме того, вихретоковьй преобразователь содержит дополнительные измерительные обмотки И и 32 проходного типа, включенные между собой последовательно-встречно и размещенные симметрично относительно каркаса 1 и соосно с ним на расстоянии друг от друга, равном длине меньшей стороны прямоугольных петель. Витки секций 2-5 обмотки возбуждения охватывают кольцевой каркас 1, а диаметрально противоположные секции 2, 3 и 4, 5 включены последовательно-встречно. Секции 7-10 измерительной обмотки размещены на равных расстояниях относительно соседних секций 2-5 обмотки возбуждения, а

чии изделия 13, может рассматриваться как сумма возбуждающего потока, образованного токами секций обмотки возбуждения, и потока вихревых токов, наведенных в изделии возбуждающим потоком. Вихревые токи изделия зависят не только от возбуждающего потока, но и от электрофизических свойств контролируемого изделия. Изменение, магнитного потока преобразователя, вызванное изменением электрофизических свойств изделия, при неизменном возбуждающем потоке равносильно из-

менению ЭДС измерительной обмотки, по величине которой, таким образом, можно судить об изменении параметров контролируемого изделия. Наводимая в паре секций 7 и 8 ЭДС определяется

проекцией суммарного вектора магнитной индукции на горизонтальную ось (ось Х), , а в паре секхщй У и 50 - на вертикальную ось ДосьУ). ЭДС двух пар секций 7, 8 и 9, 10 основной измерительной обмотки и ЭДС дополнительных обмоток П и 12 соответственно равны, если в зоне контроля преобразователя находится бездефектный участок изделия 13, и не равны при наличии дефекта. Разница между напряжениями, определяемая размерами дефекта, выделяется электронной схемой (не показана).

35

Так как проекция суммарного вектора магнитной индукции на горизонтальную ось (ось X) определяется геометрической суммой двух векторов магнитной индукции, создаваемых дву-

Изобретение относится к неразру- шающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии линейно-протяженных электропроводящих объектов. Повышение чувствительности преобразователя достигается за счет уменьшения напряжения разбаланса путем обеспечения одинаковой магнитной связи секций измерительной обмотки с секциями обмотки возбуждения, питаемыми различными токами. Обмотка возбуждения, образованная секциями 2-5, создает вращающееся магнитное поле, индуцирующее в изделии 13 вихревые токи. Реакция вихревых токов измеряется измерительной обмоткой, состоящей из секций 7-10. Секции 7-10 измерительной обмотки размещены на равных расстояниях относительно соседних секций 2- 5 обмотки возбуждения. Поэтому при изменении тока в одной из пар секций 2, 3 или 4,5, питаемых квадратурными напряжениями, напряжение разбаланса ,не увеличивается. Это связано с тем, что каждая из секций 2-5 обмотки возбуждения одновременно одинаковым образом воздействует на пару секций измерительной обмотки. 2 ил. Z (Л со 05 00 «vj OS Фиг

диаметрально противоположные секции 7, 40 взаимно перпендикулярными парами

секций У., 3 и 4,5, проекция суммарного вектора магнитной индукции на вертикальную ось (ось Yj определяется также геометрической суммой тех дц же векторов магнитной индукции, а пары секций 2, 3 и 4, 5 обмотки возбуждения расположены под одним и тем же углом как к горизонтальной, так и к вертикальной оси, то при изме8 и 9, 10 включены последовательно- согласно.

Преобразователь работает следую- П1им образом.

Пары секций 2, 3 и 4, 5 обмотки возбуждения запитываются напряжением одинаковой частоты и амплитуды со сдвигом по фазе на 90 через усилите ли мопиюсти от генератора (показаны).

секций У., 3 и 4,5, проекция суммарного вектора магнитной индукции на вертикальную ось (ось Yj определяет ся также геометрической суммой тех дц же векторов магнитной индукции, а пары секций 2, 3 и 4, 5 обмотки воз буждения расположены под одним и те же углом как к горизонтальной, так и к вертикальной оси, то при измев результате чего в пространстве, ог- 50 нении амплитуды любой составляющей

вектора магнитной индукции ЭДС в па рах секций 7, 8 и 9, 10 меняется од наково. Тем самым обеспечивается не изменность напряжения разбаланса, Н gg пример, если при изменении температуры или по другой причине (неидентичность секций, разные температурные коэффициенты усилителей мощност уменьвшлся вектор магнитной индукци

раниченном кольцевым каркасом 1, образуется вращающееся 1агнитное поле с вектором магнитной индукции, перпендикулярным оси преобразователя, и со скоростью вращения, равной частоте питающего напряжения.

Результирующий магнитный поток, полученный в зоне контроля при нали взаимно перпендикулярными парами

секций У., 3 и 4,5, проекция суммарного вектора магнитной индукции на вертикальную ось (ось Yj определяется также геометрической суммой тех же векторов магнитной индукции, а пары секций 2, 3 и 4, 5 обмотки возбуждения расположены под одним и тем же углом как к горизонтальной, так и к вертикальной оси, то при изменении амплитуды любой составляющей

вектора магнитной индукции ЭДС в парах секций 7, 8 и 9, 10 меняется одинаково. Тем самым обеспечивается неизменность напряжения разбаланса, На- пример, если при изменении температуры или по другой причине (неидентичность секций, разные температурные коэффициенты усилителей мощности) уменьвшлся вектор магнитной индукции.