Первичный измерительный преобразователь вихретокового средства неразрушающего контроля Советский патент 1993 года по МПК G01N27/90 G01B7/06 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при контроле веществ, материалов и изделий.

Известен перпичный измерительный преобразователь рихретокового средства неразрушающего контроля, содержащий круговую катушку параметрического вихре- токового преобразователя. Его недостатком является низкая точность преобразования.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является первичный измерительный преобразователь вихрето- кового средства неразрушающего контроля, содержащий две установленные коаксиально катушки индуктивности, гео- метрическй выполненные в виде тороидов, плоскости витков которых взаимно ортогональны, а отношение их активныхсопротив- лений равно единице. Недостатком устройства является пониженная точность преобразования.

Целью изобретения является повышение точности прёобразования за счет снижения влияния помех.

Цель достигается тем, что одна из кату- шек выполнена цилиндрической и размещена внутри витков тороидальной, а отношение индуктииностей катушек равно единице.

На чертеже показано взаимное расположение катушек 1 и 2 и пример конструк-. тивного выполнения устройства. Обмотка цилиндрической катушки 1 размещена в пазу фигурного кольца 3, на которое надето фигурное кольцо 4 так, что совокупность их

х|

ю

о с

внешних поверхностей образует тороидальную поверхность, на которой нанесена обмотка катушки 2. Отношение импедансов катушек равно единице.

Катушки защищены от механических воздействий корпусом (не показан), предназначенным также для фиксации и регулирования ор Л ожен ия преобразователя относительно объекта контроля, выравнивания температур каркасов и обмоток кату- шек. ,, :ti: : - .

Работу устройства поясним на примере использования частотного метода измерения толщины Т, основанного на измерении частоты сигнала параметрического преоб- разователя, катушка которого включена в колебательный контур автогенератора.

Первичный измерительный преобразователь устанавливают на измерительную позицию и в колебательный контур автоге- нератора в качестве индуктивности включают тороидальную катушку 2. Благодаря безмоментности и астатйзму она не создает вихревые токи в электропроводящем объекте контроля. Поэтому частота автогенерато- pa fr определяется пишь параметрами колебательного контура. Значение fr запоминается в блоке обработки информации средства вихретокового контроля (в рассматриваемом случае толщиномера). Затем вместо катушки 2 включают катушку 1. При этом частота тц определяется не только начальными, но и вносимыми параметрами катушки 1. Далее вычисляется отношение

ft fu

.V Uo +L

вн

Lr

где Ц0 и LBH - начальная и вносимая индуктивности катушки 1;

5 10

15

0 5 0

5

0

LT - индуктивность катушки 2. Наконец, с помощью градуировочной характеристики (n), хранящейся в памяти блока обработки информации, определяют значение измеряемой толщины.

Так как значение индуктивности прямо пропорционально линейным размерам, то при одинаковых температурах и коэффициентах теплового расширения значение п от температуры не зависит. Таким образом практически исключается составляющая погрешности, вызванная изменениями температуры устройства, что повышает точность определения измеряемого параметра-толщины.

При подключении одного из выводов тороидальной катушки к точке нулевого потен- циала ее обмотки выполняет роль электростатического экрана цилиндрической катушки, что также приводит к повышению точности.

Так как U LBH, TO частотный диапазон автогенератора невелик, что упрощает схему и конструкцию вихретокового средства контроля.

Фор м у л а изобретения

Первичный измерительный преобразователь вихретокового средства неразрушающего контроля, содержащий две установленные коаксиальнр катушки индуктивности, одна из которых выполнена торо- диальной, плоскости витков которых взаимно ортогональны, а отношение их активных сопротивлений равно единице, от л- и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразования за счет снижения влияния помех, вторая катушка выполнена цилиндрической и размещена внутри витков тороидальной, а отношение индуктив- ностей катушек равно единице.

Изобретение относится к неразрушающему контролю вихр етоковыми методами. Цель изобретения - повышение точности преобразования за счет снижения влияния помех - достигается тем, что в первичном измерительном преобразователе вихрето- кового средства контроля, содержащем две установленные коаксиально катушки индуктивности, одна из которых выполнена тороидальной, плоскости витков которых взаимно ортогональны, а отношение йх:.активных сопротивлений равно единице, вторая катушка выполнена цилиндрической и размещена внутри витков тороидальной, а отношение мндуктивностей катушек равно единице. 1 ил. ю С