Электромагнитный преобразователь для неразрушающего контроля Советский патент 1992 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к средствам неразрушающего электромагнитного контроля в труднодоступных зонах изделий, работающих в скоростных газовых потоках с перепадами температуры. Известны накладные электромагнитные преобразователи с дополнительными тестирующими катушками, выводы которых могут замыкаться накоротко в про- цессе контроля и с помощью которых при обработке сигналов устраняются погрешности измерений из-за нестабильности самих преобразователей.

Однако в таких преобразователях расположение между преобразователем и объектом контроля дополнительной тестирующей катушки со сложной конфигурацией витков приводит к уменьшению рабочего диапазона преобразователя по перемещению и, как следствие, к уменьшению чувствительности.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь для неразрушающего контроля, содержащий корпус из электропроводящего материала, размещенный в полости корпуса плоский прямоугольный магнитопровод и закрепленную в средней части магнитопровода измерительную катушку индуктивности.

Однако в силу температурной и временной нестабильности преобразователя при длительном контроле в труднодоступных местах снижается точность контроля.

Цель изобретения - повышение точности при длительном контроле в труднодоступных местах.

Поставленная цель достигается тем, что электромагнитный преобразователь для .неразрушающего контроля, содержащий корпус из электропроводящего немагнитного материала, размещенные в полости корпуса плоский прямоугольный магнитопровод и закрепленную в сред- ней части магнитопровода измерительную катушку индуктивности, снабжен диэлектрической подложкой, имитатором контролируемого изделия в виде плоской пластины, закрепленной на поверх- ности подложки, двумя идентичными плоскими центрально-симметричными спиральными восьмеркообразными катушками и двумя ключами, включенными каждый между концами соответствующей восьмеркообразной катушки, полость корпуса выполнена сквозной, корпус одним торцом закреплен на противожь ложной имитатору поверхности подложки, а восьмеркообразные катушки установлены в корпусе параллельно поверхности подложки с двух сторон от магнитопровода.

На фиг.1 изображен электромагнитный преобразователь для неразрушающего контроля; на фиг.2 - схема одной из экранирующих катушек индуктивности.

Электромагнитный преобразователь для неразрушающего контроля содержит корпус 1 из электропроводящего немагнитного материала, размещенные в скоз ной полости 2 корпуса плоский прямоугольный магнитопровод 3 и закрепленную в его средней части измерительную катушку 4 индуктивности, диэлектрическую подложку 5, имитатор контролируемого изделия в виде плоской пластины 6, закрепленной на поверхности подложки 5, на второй поверхности которой закреплен своим торцом корпус 1, две идентичные плоские центрально- симметричные спиральные восьмеркообразные катушки 7 и 8, установленные в корпусе параллельно поверхности подложки 5 с двух сторон от магнитопровода 3, а также два управляемых ключа 9 и 10, включенные каждый между концами соответствующей восьмеркообразной катушки 7 и 8. Ключи 9 и 10. соединены с управляющими выходами блока 11 обработки, с информационным входом которого соединена измерительная катушка 4.

Электромагнитный преобразователь для неразрушающего контроля работает следующим образом.

В рабочем режиме ключ 9 разомкнут, ключ 10 замкнут, следовательно, в экранирующей катушке 7 наведенные токи отсутствуют и ее наличие не сказывается на плотности вихревых токов, возбуждаемых в контролируемом изделии (не показано), а в катушке 8 наоборот возникает ток, наведенный магнитным потоком измерительной катушки 4, в результате чего экранирующая катушка 8 оказывает экранирующее действие на магнитный поток измерительной катушки 4, направляя его в рабочую зону и препятствуя взаимодействию магнитного потока с имитатором контролируемого изделия.

В режиме тестирования ключ 9 замкнут, а ключ 10 разомкнут, происходит переключение экранирующих катушек 7 и 8. Теперь уже наличие катушки 8 не

сказывается на плотности вихревых токов, возбуждаемых в имитаторе контролируемого изделия, а катушка 7 оказывает экранирующее действие, устраняя взаимодействие магнитного потока измерительной катушки 4 с контролируемого изделия и направляя его во внутреннюю область с имитатором контролируемого изделия. В этом случае выходной сигнал преобразователя зависит только от параметров преобразователя и имитатора контролируемого изделия. Следовательно, напряжения на измерительной катушке 4 определяются с уче- том влияния мешающих факторов, например изменений температуры.

Вследствие геометрической симметрии расположения и идентичности электрофизических свойств контролируемого изделия и его имитатора тестирование происходит в тех же условиях, что и измерение.

Таким образом, выходной сигнал преобразователя в режиме тестирования мо жет быть использован для коррекции собственной нестабильности преобразователя путем вычитания из сигнала - преобразователя в рабочем режиме сигнала преобразователя в режиме тести- рования.

Пусть при нормальных условиях при векотором зазоре до контролируемого изделия на измерительной катушке 4 в режиме измерения имеет напряжение U, при этих же условиях в режиме тестирования напряжение на измерительной катушке 4 равно U0. Тогда разностный сигнал составляет U р U - Ue. Под влиянием мешающих факторов (темпера- тура, временная нестабильность, старение) при том же зазоре напряжение

в режиме измерения равно уже U + &U. Учитывая, что тестирование происходит в том же режиме, что и измерение, напряжение в режиме тестирования изменяется на ту же величину и становится равным U0 + AU, а разностный сигнал остается неизменным:

Up (и + ли) - (и0 + Ли) и- ц

ъ

что позволяет повысить точность контроля при длительных испытаниях.

Формула изобретения

Электромагнитный преобразователь для неразрушающего контроля, содержащий корпус из электропроводящего немагнитного материала, размещенные в полости корпуса плоский прямоугольный магнитопровод и закрепленную в средней части магнитопровода измерительную катушку индуктивности, о.т л и - чающийся тем, что, с целью повышения точности при длительном контроле в труднодоступных местах, он снабжен диэлектрической подложкой, имитатором контролируемого изделия в виде плоской пластины, закрепленной на поверхности подложки, двумя идентичными плоскими центрально-симметричными спиральными восьмеркообразны- ми катушками и двумя ключами, включенными каждый между концами соответствующей восьмеркообразной катушки, полость корпуса выполнена сквозной, корпус одним своим торцом закреплен на противоположной имитатору поверхности подложки, а восьмеркообразные катушки установлены в корпусе параллельно поверхности подложки с двух сторон от магнитопровода.

Фиг.2

Изобретение относится к средствам неразрушающего электромагнитного контроля и может быть использовано для контроля изделий авиационной техники, работающей в скоростных газовых потоках с перепадом температуры. Цель изобретения - повышение точности при длительном контроле в труднодоступных местах. Преобразователь, содержащий корпус 1 из электропроводящего немагнитного материала, размещенные в полости 2 корпуса плоский прямоуголь2 ный магнитопровод 3 и укрепленную в средней части магнитопровода измерительную катушку 4 индуктивности, снабжен диэлектрической подложкой 5, имитатором контролируемого изделия в виде плоской пластины 6, закрепленной на поверхности подложки 5, двумя идентичными плоскими центрально-симметричными спиральными восьмеркооб- разными катушками 7 и 8 и двумя ключами 9 и 10, включенными каждый между концами соответствующей восьмерко- образлон катушки. Полость корпуса выполнена сквозной. Корпус одним торцом закреплен на противоположной имитатору поверхности подложки, а восьмерко- образные катушки установлены в корпусе параллельно поверхности подложки с двух сторон от магнитопровода. Использование тестирования, которое проводится на имитаторе контролируемого изделия при экранировании преобразователя от самого изделия и без удаления преобразователя из зоны контроля, позволяет отстроиться от влияния изменений температуры на преобразователь при длительных испытаниях. 2 ил. Х3 8 tared О С® 1 Фиг-1