Электромагнитный преобразователь для дефектоскопии Советский патент 1993 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии электропроводящих объектов, преимущественно электропроводящих покрытий с характерными дефектами типа расслоений.

Известен преобразователь для дефектоскопии, содержащий два токовых и два потенциальных электрода, при этом токовые электроды расположены друг напротив друга и выполнены с возможностью перемещения вдоль общей оси.

Недостаток известного преобразователя состоит в низкой помехозащищенности контроля и сложности дефектоскопии труд- недоступных участков, например в полостях. Это связано с необходимостью создания четырех электрических контактов с двумя поверхностями контролируемого объекта и поддержания жестко заданных расстояний между всеми четырьмя контактирующими электродами. При изменении любого из этих расстояний на выходе преобразователя появляется ложный сигнал о наличии дефекта.

Наиболее близким техническим решением к изобретению .принятым за прототип, является электромагнитный преобразователь для дефектоскопии, содержащий соосно установленный полесоздающий элемент в ви- де замкнутого магнитопровода с обмоткой возбуждения, чувствительный элемент, состоящий из двух коаксиальных дифференциально включенных катушек индуктивности и токопровод, индуктивно связанный с обмот- кой возбуждения и катушками индуктивности.

Цель изобретения - расширение области использования за счет выявления также дефектов типа расслоений.

Поставленная цель в электромагнитном преобразователе для дефектоскопии, содержащем соосно установленные полесоздающий элемент в виде замкнутого магнитопровода с обмоткой возбуждения, чувствительный элемент, состоящий из двух коаксиальных дифференциально включенных катушек индуктивности и токопровод, индуктивно связанный с обмоткой возбуждения и катушками индуктивности, достигается бла- годарятому, что токопровод выполнен в виде двух соединенных посредством кабеля стержней с наконечниками, предназначенными для взаимодействия с противоположными поверхностями контролируемого изделия, стержни установлены соответственно внутри катушек индуктивности и замкнутого магнитопровода, а число витков и катушек индуктивности выбрано из соотношения

SiWi SaW2;

где Si, §2 площади рабочих торцов катушек индуктивности;

Wi, Wa - число витков катушек,

На чертеже схематично изображен предлагаемый электромагнитный преобразователь для дефектоскопии.

Электромагнитный преобразователь для дефектоскопии состоит из чувствительного элемента, состоящего из вложенных друг в друга и дифференциально включенных катушек 1 и 2 индуктивности, токопровод 3, размещенный коаксиально с чувствительным элементом, и замкнутый магнитопровод 4 с обмоткой 5, индуктивно связанной с токопроводом 3. Токопровод 3 выполнен в виде стержня 6 с наконечником 7, выступающим за рабочий торец чувствительного элемента, и снабжен, подключенный ко второму концу стержня 6, кабелем 8 с наконечником 9. Наконечники 8 и 9 предназначены для взаимодействия с противоположными сторонами контролируемого изделия.

Число витков катушек 1 и 2 выбирают исходя из соотношения

SiWi S2W2,

где Si, 82 - площади рабочих торцов катушек 1 и 2;

Wi, W2 - число витков катушек 1 и 2, что обеспечивает балансировку чувствительного элемента в однородном и изменяющемся по линейному закону магнитном поле.

Электромагнитный преобразователь для дефектоскопии работает следующим образом.

Чувствительный элемент размещают над контролируемым участком со стороны электропроводящего покрытия, обеспечивая электрический контакт между наконечником 6 и лицевой поверхностью электропроводящего изделия 10. Наконечник 9 размещают со стороны тыльной поверхности изделия 10, также обеспечивая между ними электрический контакт и устанавливая наконечники напротив друг друга. Обмотку 5 подключают к генератору переменного напряжения (на чертеже не показан), а чувствительный элемент - к измерительному блоку, в простейшем случае к вольтметру (на чертеже не показан).

Чувствительный элемент при отсутствии дефектов сплошности, искажающих распределение тока, пропускаемого через контролируемый участок остается сбалансированным. Ток в электрически замкнутом контуре, образованном стержнем 6, кабелем 8 и контролируемым участком изделия 10, индуцируется за счет сцепленного с этим

контуром переменного магнитного потока, создаваемого в замкнутом магнитопроводе 4 обмоткой 5. При наличии расслоений возникает искажение тока, обтекающего несплошность. Это приводит к появлению локально неоднородного магнитного поля, имеющего нормальную к поверхности контролируемого участка составляющую при асимметричном размещении чувствительного элемента и расслоения.

Смещения наконечников электродов 7 и 9 относительно общей нормали к поверхности контролируемого участка не приводят к разбалансу чувствительного элемента, как и перемещения кабеля 8, что связано с селек- тивными свойствами чувствительного элемента, регулирующего только на участки с существенно нелинейным пространственным изменением магнитного поля в объеме его рабочего торца.

Предлагаемый электромагнитный преобразователь может быть использован и для выявления типа трещин, наибольшая чувствительность к которым достигается при размещении наконечников 7 и 9 со сто- роны контролируемого участка.

Формула изобретения Электромагнитный преобразователь для дефектоскопии, содержащий соосно установленные полесоздающий элемент в виде замкнутого магнитопровода с обмоткой возбуждения, чувствительный элемент, состоящий из двух коаксиальных дифференциально включенных катушек индуктивности и токопровод, индуктивно связанный с обмоткой возбуждения и катушками индуктивности, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования за счет выявления также и дефектов типа расслоений, токопровод выполнен в виде двух соединенных посредством кабеля стержней с наконечниками, предназначенными для взаимодействия с противоположными поверхностями контролируемого изделия, стержни установлены соответственно внутри катушек индуктивности и замкнутого магнитопровода, а число витков Wi и Wa катушек индуктивности выбрано из соотношения

SlWi S2W2,

где Si, 82 - площади рабочих торцов катушек индуктивности.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии электропроводящих объектов, преимущественно электропроводящих покрытий с характерными дефектами типа расслоений. Цель изобретения - расширение области использования за счет выявления также и дефектов типа расслоений. Цель достигается путем создания тока по нормали к поверхности контролируемого изделия за счет конструкции токопро- вода. Чувствительный элемент при отсутствии дефектов сплошности, искажающих распределение тока,пропускаемого через контролируемый участок, остается сбалансированным. Ток в электрически замкнутом контуре, образованном стержнем 6 с наконечниками 7 и 9 кабелем 8 и контролируемым участком изделия 10, индуцируется за счет сцепленного с этим контуром переменного магнитного потока, создаваемого в замкнутом магнитопроводе 4 обмоткой 5. При наличии расслоений возникает искажение тока, обтекающего несплошность, что приводит к появлению локально неоднородного магнитного поля, имеющего нормальную к поверхности контролируемого участка составляющую при асимметричном размещении чувствительного элемента и дефекта типа расслоения. 1 ил. (Л С