Намагничивающее устройство для магнитографического контроля цилиндрических изделий Советский патент 1992 года по МПК G01N27/82 

СО

с

Изобретение относится к средствам магнитографического контроля изделий сложной формы и может быть использовано для дефектации трубопроводов. Целью изобретения является расширение диапазона размеров контролируемых изделий В данном устройстве полюсные наконечники ос новного электромагнита 4 установлены с возможностью поворота вокруг продольной оси относительно ярма. Сердечники 7 дополнительных электромагнитов выполнены в виде двух полустержней, соединенных между собой посредством шарового шарнира, и установлены в полюсных наконечниках 4 основного электромагнита с возможностью поворота и возвратно-поступательного перемещения относительно своих продольных осей, за счет чего обеспечивается расширение возможностей магнитографического метода неразрушающего контроля, а также повышается качество контроля. 4 ил

vj СП СА) OJ

ю

Изобретение относится к средствам магнитографического контроля изделий сложной формы и может быть использовано для дефектации трубопроводов.

Цель изобретения - расширение диапазона размеров контролируемых изделий.

Для достижения поставленной цели полюсные наконечники основного электромагнита установлены с возможностью поворота вокруг своей продольной оси относительно ярма. Сердечники дополнительных электромагнитов выполнены каждый в виде соединенных посредством шарового шарнира двух полустержней. Вторые концы полустержней установлены в полюсных наконечниках основного электромагнита с возможностью поворота и возвратно-поступательного перемещения относительно своих продольных осей. Полюсные наконечники основного электромагнита закреплены на ярме при помощи полуосей с возможностью поворота, при этом катушки основного и дополнительного электромагнитов обеспечиваются электрической энергией от одного источника питания. Дополнительные электромагниты, установленные непосредственно в основном намагничивающем устройстве, ограничивают растекание намагничивающего поля и таким образом обеспечивают магнитное насыщение материала трубы между полюсами намагничивающего устройства намагничивающим током основной катушки,

Кроме того, дополнительные электромагниты предназначены для регулирования магнитного потока растекания, что позволит обеспечить магнитное насыщение стали трубы в недоступных для непосредственного намагничивания участках, и поэтому, воз- можность обнаружения разрушений, расположенных и в этих местах.

Сердечники дополнительных электромагнитов выполнены из двух половин, соединенных шарнирно. Каждая из половин может свободно перемещаться в сквозных отверстиях полюсных наконечников основного электромагнита. Они в свою очередь, могут свободно поворачиваться на угол до ± 45° при помощи полуосей, входящих в отверстия ярма основного электромагнита. Для устранения выпадания полюсных наконечников из ярма используются стопорные винты. Указанная конструкция намагничивающего устройства позволяет использовать его для контроля как прямолинейных участков труб, так и для криволинейных, в частности погибов и отводов. Катушки дополнительных магнитов выполнены из двух полукатушек, соединенных последовательно при помощи гибкого провода.

На фиг. 1 представлен чертеж устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема работы предлагаемого устройства; на фиг,4 - чертеж устройства при использовании на криволинейном участке трубопровода.

Устройство содержит исследуемую трубу 1 с язвенным разрушением, отрезок магнитной ленты 2, намотанной вокруг трубы,

0 шарнирное соединение 3 частей дополнительных электромагнитов, катушку 5 и сердечник 4 основного намагничивающего устройства, имеющего полюса N-S, дополнительные электромагниты с катушками б,

5 сердечниками 7 и полюсами N -S , , позицией 8 обозначено язвенное разрушение трубопровода. Внамаг- индукция намаг- ничивающего поля. Вр - индукция потока растекания, Bg, Вд - индукция дополнитель0 ного регулируемого потока, ограничивающего растекание, 8$, В - результирующие вектора от сложения векторов индукций Вр

И Bg ИЛИ Bg .

Устройство используется следующим

5 образом.

На исследуемый участок трубопровода 1 накладывается магнитная лента 2. Устройство выявления язвенных разрушений в тру- бопроводах устанавливают вдоль

0 контролируемой зоны. При подключении к катушкам 5 и 6 основного и дополнительных электромагнитов источника постоянного тока (в этом устройстве используется один источник) в стали трубы будут протекать

5 соответствующие магнитные потоки, и в результате, будут создаваться индукции Внамаг., Вр, Bg (Bg ).

При сложении вектора индукции Вд (Вд ) с вектором Вр получим вектор Bj(Bj), повер0 нутого в сторону объема трубы, ограниченного площадкой ABCD. Очевидно, что угол поворота вектора В(3) можно изменять путем изменения положения дополнительных электромагнитов или путем регулиров5 ки тока, протекаемого через катушки этих электромагнитов. В результате чего растекание будет значительно ослабевать, а намагниченность объема, ограниченного площадкой ABCD, увеличивается. Это явле0 ние можно объяснить и другим способом.

При создании в стали трубы узконаправленного ПОЛЯ Вд (Вд ) В ВИД6 УСЛОВНЫХ

стержней с малыми размерами граней линии основного намагничивающего поля на 5 пути выхода из объема между полюсами основного намагничивающего устройства будут иметь дополнительное сопротивление, особенно, если материал трубы в обьеме стержней будет иметь магнитное насыщение . Поэтому линии индукции Внамаг будут

в основном концентрироваться в объеме ABCD, увеличивать его намагниченность. При изменении положения дополнительных электромагнитов или тока в их катушках можно регулировать поле растекания и про- магничивать им участки труб до насыщения в недоступных для непосредственного намагничиваний местах. В предлагаемом устройстве устанавливаются дополнительные электромагниты, но вес и габариты намаг- ничивающего устройства не увеличиваются, по сравнению с используемыми до настоящего времени. Устройство доступно для ручной переноски и использованию особенно в труднодоступных местах, какими явля- готся контролируемые участки судовых трубопроводов.

Намагничивающее устройство позволяет значительно расширить возможности магнитографического метода дпя неразру- шаю цэго контроля стальных конструкций, особенно в целях выявления язвенной коррозии, а также повысить его качество и предельные размеры испытуемых объектов.

Фиг. 2.

Формула изобретения

Намагничивающее устройство для магнитографического контроля цилиндрических изделий, содежащее основной П-образный электромагнит с закрепленной на его ярме катушкой, и дополнительные электромагниты с сердечниками, установленные между полюсными наконечниками основного электромагнита параллельно его продольной оси, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона размеров контролируемых изделий, полюсные на- конечники основного электромагнита установлены с возможностью поворота вокруг своей продольной оси относительно ярма, сердечники дополнительных электромагнитов выполнены каждый в виде соединенных посредством шарового шарнира двух полустержней, вторые концы которых установлены в полюсных наконечниках основного электромагнита с возможностью поворота и возвратно осту- пательного перемещения относительно своих продольных осей.

ФигЗ

Фиг. 4

X

/