Способ и устройство для электромагнитного исследования дефектов в металлах Советский патент 1935 года по МПК G01N27/83 G01N27/90 

Предлагаемый способ и устройство предназначаются для исследования различных металлических изделий, как-то: листов, труб, поковок, отливок, сварных швов и т, п. и имеет своей целью установить наличие, местоположение и размеры различных включений и неоднородностей в металле, например, трещин, раковин, пустот, волосовин, включений шлаков и окислов, местных изменений структуры и других неоднородностей в металле.

На чертеже фиг. 1 схематически изображает вид предлагаемого устройства сбоку и фиг. 2-вид сверху распределения токов и магнитных линий.

К пластине / подводится электромагнит 2, питаемый от сети переменного тока. Электромагнит 2 создает в теле пластины 7 первичный переменный магнитный поток 01. Переменный поток Ф создает вокруг себя в теле пластины кольцевые вихревые переменные токи /гЗамкнутые кольцевые вихревые переменные токи /J создают вокруг себя как в теле пластины, так и в окружающем пространстве вторичный переменный магнитный поток Фа, находящийся в фазе с токами /2. В случае полной однородности металла пластины плотность тока h и плотность силовых линий потока Ф меняются плавно и без резких переходов по всему объему пластины. В случае же

наличия в металле какого-либо дефекта 5, отличающегося по электропроводности,, по магнитной проницаемости или по обоим этим показателям от остальной массы металла, вокруг дефекта 3 будет наблюдаться местное искривление линий тока . а на поверхности металла будет наблюдаться местное аномальное распределение силовых линий и создастся местный переменный магнитный поток рассеяния Фз. Поток Ф,, вообще говоря, мал по сравнению с потоками Ф2 и длятого, чтобы его выявить, нужно устранить мешающее влияние потока Фз. С этой целью на исследуемом участке на поверхности пластины помещается экран 4, изготовленный из немагнитного металла с высокой электропроводностью, например, из меди, алюминия и т. п. Магнитные силовые линии переменного потока Фа, пронизывая стенки экрана 4, создадут в них третичные вихревые токи Д, которые создадут в свою очередь поток Ф4, практически уничтожающий силовые линии потока Ф2 внутри экрана. Таким образом внутри экрана останутся только линии потока рассеяния Ф, не пронизывающие стенок экрана. При этом условии поток Фз может быть легко обнаружен, для чего внутри экрана 4 помещается искатель 5. В качестве искателя 5 могут быть применены различные приборы, изменяющие какие-либо электрические величины под влиянием пере менного магнитного потока. В качестве искателей могут быть применены, например, следующие приборы: а) электромагнитная катушка с железным сер-дечником или без сердечника, в обмотке которой под влиянием потока Фд создается переменная электродвижущая сила; б) конденсатор, емкость которого меняется под влиянием потока в) висмутовая спираль, которая под влиянием потока Фз изменяет омическое сопротивление; г) катодная трубка, в которой под влиянием потока Фз изменяется налравление катодного пучка.

Изменение электрических величин в искателе 5 через усилитель б передается на указатель-регистратор 7. Усилитель 6 может быть взят из уже имеющихся типов усилителей, применяемых в радиотехнике. Регистратором 7 может -служить телефонная трубка, репродуктор, милливольтметр, миллиамперметр, самопишущий электроизмерительный прибор, катодная трубка и т. п. Показания регистратора 7 дают возможность судить о величине потока Фз, а следовательно о наличии и размерах дефекта 3.

Предмет изобретения.

1. Электромагнитный способ исследования дефектов в металлах, отличающийся тем, что в металле возбуждаются вторичные и вихревые переменные токи, переменные магнитные поля которых в местах дефектов создают магнитные потоки рассеяния, которые и служат для установления мест дефектов в металлах.

3. Устройство для осуществления способа по п. 1 с применением электромагнита, обмотка которого питается от источника переменного тока, отличающееся тем, что с целью обнаружения магнитных потоков рассеяния применен искатель 5, защищенный металлическим, из немагнитного высокой электропроводности материала, экраном 4.

авторскому свидетельству С. Т. Назарова и К. К. Хренова 44375

Фиг 2

ф

м