Вихретоковый преобразователь для дефектоскопии Советский патент 1991 года по МПК G01N27/90 

I

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии электропроводящих объектов. Цель изобретения - повышение чувствительности за счет повышения локальности и выравнивания диаграммы направленности преобразователя. Обмотка 2 возбуждения создает магнитный поток в замкнутом магнитопроводе 1. В центральной жиле 4 токопровода возникает ток, протекающий и по проводникам перемычки 6, являющейся элементом, возбуждающим вихревые токи. Токи, протекающие по проводникам перемычки 6, в идеальном случае не вызывают индуцирования ЭДС в витках катушки 7 индуктивности. При асимметрии размещения витков катушки 7 и проводников перемычки 6 получается разбаланс. Уровень балансировки повышается путем вращения катушки 7 вокруг центральной жилы 4. При этом витки обмотки имеют некоторый суммарный эксцентриситет, получаемый при намотке ее проводников. При вращении измерительной катушки 7 суммарное потокосцепление плавно изменяется в незначительных пределах, что и требуется для балансировки. Преобразователь приводится в электромагнитное взаимодействие с контролируемым объектом. Наличие дефектов приводит к нарушению симметрии возбужденных токов и появлению сигнала на выходе преобразователя. 2 ил. в I

GJ

СЛ

-4 -3

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии электропроводящих объектов.

Цель изобретения - повышение чувствительности контроля за счет повышения локальности и выравнивания диаграммы направленности преобразователя,

На фиг,1 и 2 представлена конструкция предложенного вихретокового преобразователя.

Вихрепый преобразователь для дефектоскопии содержит замкнутый машитоировод I с обмоткой 2 возбуждения, токопровод, состоящий из отрезка коаксиальной линии с оболочкой 3 и центоалыюй жилой 4, перемычки 5 и 6, накладную измерительную катушку 7 индуктивности Перемычка 6, расположенная вблизи рабочего горца пре- образсвателя, выполнена в виде грех радиальных проводников, соединяющих центральную жилу 4 с оболочкой 3 и распределенных равномерно по периметру обо ломки 3, нерабочий торец оболочки закрыт крышкой 8.

Катушка 7 индуктивности может быть выполнена в виде двух вложенных друг в друга дифференциально включенных и сбалансированных секций. Это позволяет повысить уровень балансировки и, следовательно, чувствительность контроля.

Вихрегоковый преобразователь работает следующим образом.

Обмотка 2 запитывается от генератора переменного напряжения (не показан) и создает магнитный поток, замыкающийся в замкнутом магнитопроводе 1. Поскольку магнитопровод 1 индуктивно сцеплен с центральной жилой 4 токопровода, в последней возникает ток, протекающий и по проводникам перемычки 6, являющейся элементом, возбуждающим вихревые токи При этом токи, протекающие по проводникам перемычки б, равно как и по другим участкам токопровода, в идеальном случае не вызывают индуцирования ЭДС в виткзх катушки 7 индуктивности Однако реально неизбежна определенная асимметрия размещения витков катушки 7 и ПРОВОДНИКОВ перемычки 6. Уровень получаемой за счет разбаланси- ровки существенно снижав ся применением дифференциальной схемы включения секций катушки 7 индуктивности. Дополнительно уровень балансировки повышается путем вращения катушки 7 индуктивности вокруг центральной жилы 4, при этом используется то обстоятельство, что реально

витки катушки 7 имеют некоторый суммарный эксцентриситет, получаемый при на- мотке ее проводников. Поэтому при вращении измерительной катушки 7 суммарное потокосцепление плавно изменяется в незначительных пределах, что и требуется для балансировки. Сбалансированный таким образом преобразователь приводится в электромагнитное взаимодействие с контролируемым объектом. При взаимодействии с бездефектным участком изделия балансировка преобразователя не нарушается, несмотря на вариацию удельной электрической проводимости, магнитной проницаемости, зазора, перекосов и т д. Наличие дефектов приводит к нарушению симметрии возбужденныхтоков и появлению сигнала на выходе преобразователя. Максимальная плотность вихревых токов

сконцентрирована под площадью рабочего торца преобразователя. Это приводит к повышению локальности и, следовательно, чувствительности контроля. Диаграмма направленности вихретокового преобразователя по мере увеличения числа проводников перемычки 6 выравнивается. Практически достаточно трех проводников для выявления дефектов различной ориентации с близкой вероятностью.

Формула изобретения

Вихретоковый преобразователь для дефектоскопии, содержащий замкнутый магнитопровод с обмоткой возбуждения, измерительную накладную катушку индуктивности и токопровод в виде электрически замкнутого посредством перемычки контура, индуктивно связанного с обмоткой возбуждения, измерительная катушка индуктивности установлена вблизи рабочего торца токопровода с возможностью пово- рога вокруг своей оси и относительно преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности за счет повышения локальности и выравнивания диаграммы направленности преобразователя, магнитопровод, обмотка возбуждения и измерительная катушка установлены соосно, токопровод выполнен с дополнительной перемычкой и представляет

собой отрезок коаксиально линии, одна перемычка установлена со стороны нерабочего торца токопровода, а другая перемычка представляет собой не менее чем три радиальных проводника, соединяющих цеитральную жилу токопровода с оболочкой и распределенных равномерно по периметру оболочки.

Фм. 2