Вихретоковый преобразователь для дефектоскопии Советский патент 1988 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии плоских электропроводящих объектов, а также полых электропроводящих объектов со стороны их внутренней поверхности.

Цель изобретения - повышение чувствительности преобразователя к дефектам, которая достигается путем соз- Дания возбуждающей системы с разнонаправленными магнитными потоками.

На фиг. 1 представлена конструкция вихретокового преобразователя} на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Вихретоковый преобразователь состоит из замкнутого магнитопровода 1 с питающей обмоткой 2, токопровода 3, образованного массивным кольцом 4 и П-образной перемычкой 5, сцепленной с замкнутым магнитопроводом 1 и размещенной симметрично относительно массивного кольца 4, а также измерительной обмотки 6, размещенной соос- но с массивным кольцом 4. Для повы- шения технологичности изготовления вихретокового преобразователя П-образ ную перемьмку 5 рекомендуется вьшол- нять со съемной верхней планкой 7, крепящейся с помощью винтов 8 и 9.

Для дефектоскопии внутренней поверхности полых цилиндрических объектов измерительную обмотку 6 рекомендуется размещать на торце массивного

кольца-, а внешний диаметр измерительной обмотки 6 выбирать одинаковьм с внешним диаметром массивного кольца 4

Г .

Для дефектоскопии плоских объектов рабочий торец массивного кольца 4 и рабочий торец измерительной обмот ки 6 рекомендуется размещать в одной плоскости (накладной вариант преобразователя) .

Для повьшения уровня балансировки вихретокового преобразователя измерительную обмотку 6 рекомендуется выполнять в виде двух дифференциально включенных секций. При этом в проходном варианте преобразователя секции измерительной обмотки размещаются в одной плоскости и имеют различное число витков. Отношение числа витков в секциях определяется условиями балансировки. В накладном варианте преобразователя секции измерит;ельной обмотки могут размещаться как в одной плоскости, так и в параллельных плоскостях. В простейнем случае

Q

5

0 5 о

5

0

0

5

секция измерительной обмотки 6 непосредственно наматывается на ее внутреннюю секцию.

Кроме того, для повьшения уравня балансировки измерительную обмотку 6 рекомендуется выполнять с возможностью вращения относительно массивного кольца 4.

Вихретоковый преобразователь работает следующим образом.

Обмотка 2 запитывается от генератора переменного напряжения (не показан) и создает магнитный поток, замыкающийся в замкнутом магнитопро- воде 1. Поскольку магнитопровод 1 индуктивно сцеплен с П-образной перемычкой 5 токопровода 3, в последнем - возникает ток, прот.екающий по П-образной перемычке 5 и массивному кольцу 4. При этом токи, протекающие по диаметрально противоположным участкам массивного кольца 4, имеют различное направление. В силу этого, результирующее потокосцепление магнитного потока,- созданного протекающим по то- копроводу 3 током, с витками измерительной обмотки 6 близко к нулю. Однако из-за неполной симметрии распределения потокосцепления неизбежен определенный уровень разбалансировки преобразователя. Повысить этот уровень можно путем вьтолнения измерительной обмотки 6 двухсекционной, как указано выше, а также путем вращения измерительной обмотки 6 относительно массивного кольца. В последнем случае используется то обстоятельство, что реально витки измерительной обмотки 6 имеют некоторый сум- марньй эксцентриситет, получаемьш при намотке ее проводников. Поэтойу при вращении измерительной обмотки 6 суммарное потокосцепление плавно изменяется в незначительных пределах, что и требуется для балансировки.

Сбалансированньй таким образом преобразователь приводится в электромагнитное взаимодействие с контролируемым объектом.

В процессе контроля плоских поверхностей (накладной вариант) сканирование производится в направлении, пер- пандикулярном плоскости П-образной перемычки 5. Это исключает возможность пропуска дефектов из-за их симметричного воздействия на перерАс- пределение магнитного потока. При дефектоскопии цилиндрических объектов (проходной вариант) возможен пропуск дефектов, лежапци в плоскости П-образной перемычки 5. В этом случае необходимо двукратное сканирова- ние с поворотом преобразователя на 90 вокруг оси. Формула изобретения

1. Вихретоковый преобразователь для дефектоскопии, содержащий замкну- тьй магнитопровод с питающей обмоткой измерительную обмотку и токопровод в виде электрически замкнутого контура, индуктивно связанного с питающей обмоткой, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, токопровод выполнен в виде массивного кольца, к диаметрально про тивоположным участкам которого прикреплена П-образная перемычка, сцеп- ленная с замкнутым магнитопроводом, а измерительная обмотка размещена соосно с массивным кольцом.

2.Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что, с целью повьшения чувствительности при дефектоскопии полых цилиндрических объектов со стороны их внутренней поверхности, измерительная обмотка размещена на торце массивного кольца и имеет одинаковый о ним внешний диаметр.

I

3.Преобразователь по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности при дефектоскопии плоских объектов, рабочие -торцы массивного кольца и изме- рительной обмотки размещены в одной

плоскости.

4.Преобразователь по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что, с целью балансировки, измерительная обмотка выполнена с возможностью поворота относительно массивного кольца

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии плоских электропроводящих объектов, а также полых электропроводящих объектов со стороны их внутренней поверхности. Повышение чувствительности преобразователя к дефектам достигается благодаря тому, 4Td токопровод выполнен в виде массивного кольца 4, к диаметрально противоположным участкам которого подключена П-образная перемычка 5, сцепленная с замкнутым магнито- проводом 1 и размещенная симметрично относительно массивного кольца, а измерительная обмотка 6 размещена соосно с массивным кольцом 4. В процессе контроля с помощью замкнутого магнитопровода 1 создается переменный ток, протекающий по П-образной перемычке 5 и массивному кольцу 4. При этом токи, протекающие по диаметрально противоположным участкам массивного кольца, имеют различное направление. В результате преобразователь оказывается сбалансированным, так как измерительная обмотка сцеплена с одинаковыми потоками противоположного направления. При взаимодействии с дефектами сплошности равенство магнитных потоков нарушается, а резуль- 2 тирующее напряжение на измерительной обмотке зависит-от параметров дефекта. 3 З.П.. ф-лы, 2 ил. ю (Л 4;ii со о 00 а 00 рив.)

cf3US.2