Накладной вихретоковый преобразователь Советский патент 1988 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для неразрушающег контроля электрофизических свойств материалов и изделий.

Целью изобретения является повышение точности преобразования путем исключения влияния угла наклона преобразователя на его выходной сигнал

На фиг, 1 изображен накладной вихретоковый преобразователь, общий вид, на фиг, 2 - зависимость напряжения на измерительных обмотках вихретоковых преобразователей с различной формой рабочей части ферритовых сердечников от величины угла отклонния их от нормального положения к контролируемой поверхности.

Преобразователь содержит феррито вый сердечник 1, а также измерительную 2 и возбуждающую 3 катушки, расположенные на ферритовом сердечнике 1, Рабочая часть 4 сердечника 1 выполнена в виде усеченного конуса, размеры которого связаны соотношени

ем

ai 60 + 200

1,978Л - 0,349 2,748 А- 2,450

О Ji О, 176,

где Я отношение диаметров оснований конуса,

и на нее нанесено износостойкое покрытие. Рабочая часть 4 сердечника 1 предназначена для размещения на контролируемом изделии 5, Катушки 2 и 3 связаны с блоком измерения параметров сигнала измерительной обмотки и генератором соответственно, возбуждающим вихревые токи в изделии 5,

Преобразователь работает следуюш 1 образом.

При установке ферритового сердечника 1 рабочей частью 4 на контролируемое изделие 5 электромагнитное поле, создаваемое возбуждающей катушкой 3 преобразователя,наводит в контролируемом изделии 5 вихревые токи, Поле рассеивания вихревых токо наводит в измерительной катушке 2 преобразователя вносимую электродвижущую силу, В блоке измерения параметров сигнала измерительной обмотки (не показан) определяется величина амплитуды и фазы вносимого напряжения, которые при неизменных геометрических размерах преобразовате10

1S

20

25

1м

вжения 90

ля и его конструктивных особенностях однозначно связаны с электрофизическими характеристиками контролируемого изделия 5. Выполнение рабочей части 4 ферритового сердечника 1 в виде усеченного Ko)iyca с указанным соотношением размеров обеспечивает независимость величины вносимого напряжения от угла отклонения преобразователя от его нормального полов диапазоне углов О - 30V , что позволяет производить измерения на криволинейных поверхностях как с положительной, так и с отрицательной кривизной без использования дополнительных приспособлений, не усложняя конструкции преобразователя. Преобразователь допускается перемещать по поверхности с определенной силой прижатия к ней с сохранением формы рабочей части 4 сердечника 1 благодаря применению износостойкого покрытия.

Проведены испытания вихретоковых преобразователей с одной возбуждающей катушкой 3 с числом витков w 100, и одной измерительной катушкой 2, состоящей из двух секций, 30 включенных дифференциально, с числом ,витков W 100 каждая на ферритовых сердечниках диаметром -0 8 мм,имеющих форму рабочей части в виде цилиндра, конуса с отношением меньшего диаметра его основания к большему Д О и углом при вершине / 90 , а также усеченного конуса, с параметрами, характеризующими форму рабочей части 4 сердечника 1, Я 0,153 и X 90 , Рабочая частота преобразователя равнялась 1 МГц, Катушки 2, 3 располагали на сердечнике 1 на таком расстоянии от его конца, чтобы амплитуда напряжения на измерительной катушке 2 была равна нулю, когда преобразователь находится вдали от измеряемой поверхности.

Как показали измерения, наиболее чувствительным к изменению угла f отклонения от нормального положения к поверхности является преобразователь, имеюЕций цилиндрический ферри- товый сердечник, причем с увеличением угла ) напряжение на его измерительной обмотке уменьшается (фиг, 2), Для преобразователя с формой рабочей части сердечника в виде конуса (Л 0, oi. 90 ) также характерно изменение величины сигнала при отклоне35

40

45

50

55

НИИ преобразователя от нормального положения (график 7). однако показания изменяются в сторону увеличения. Измерения, проведенные посредством данного преобразователя, показали практически одинаковый уровень сигнала независимо от угла его наклона (график 8).

Формула изобретения

1. Накладной вихретоковый преобразователь, содержащий ферритовый сердечник, а также измерительную и возбуждающую катушки, расположенные на сердечнике, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, рабочая часть сердечника выполнена в виде усеченного конуса, а величина Л отношения диаметра меньшего основания конуса к диаметру его большего основания связана с углом при вершине конуса соотношением

10

I 60 + 200

1,978Д - 0,349 2,748vi - 2,450

где О Л сО, 176.

2 .Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что на рабочую часть сердечника нанесено износостойкое покрытие.

Изобретение может быть использовано для неразрушающего контроля электропроводящих изделий. Цель изобретения заключается в повышении точности преобразования. Рабочая часть ферритового сердечника преобразователя выполнена в виде усеченного конуса. Оптимальный выбор величин угла при вершине конуса и отношения диаметров его оснований, связанных определенными соотношениями, позволяет исключить влияние угла наклона преобразователя на его выходной сигнал. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Риа. 1

Ю 1S -го 25 30

Физ. 2 врад