Феррозондовый датчик Советский патент 1976 года по МПК G01N27/82 G01R33/12 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, может быть использовано для неразрушающего контроля материалов и изделий магнитными методами.

Известны феррозондовые датчики для дефектоскопии изделий, содержащие феррозонд, состоящий из двух полузондов, и механизм настройки, которым датчик настраивают на минимум Э.Д.С., наводимой в датчике намагничивающим (первичнь м) полем. Для этого полузонды иногда устанавливают подвижно и при настройке, изменяя угол между полузондами, располагают их перпендикулярно силовым линиям намагничивающего поля 1 Такие датчики малочувствительны к полям дефектов.

Известны также феррозондовые датчики, содержащие два полузонда, закрепленные в корпусе неподвижно относительно друг друга, и механизм настройки 2 .

К недостаткам датчиков с подвижными полузондами и механизмом настройки относятся сложность конструкции, малая надежность в эксплуатации и низкая чувствительность к полям дефектов в тех случаях, когда перпендикулярное к силовым линиям намагничивающего поля расположение полузондов не совпадает с расположением их для максимальной чувствительности поля дефекта.

Цель изобретения - повышение чувствительности к магнитным полям дефектов достигается тем, что в феррозондовом датчике для дефектоскопии, содержащем два неподвижно закрепленных в корпусе полузонда и механизм настройки, последний снабжен помещенным в зону между полузондами ферромагнитным щаром диаметром не больше длины полузонда, намагниченным перпендикулярно оси датчика, а полузонды расположены независимо от механизма настройки под углом к оси датчика, определяемым формой поверхности исследуемого материала.

На фиг. 1 изображен феррозондовый датчик для контроля плоских изделий; на фиг.2 показано распределение магнитных полей при двух положениях щара.

В корпусе 1 передвигается на резьбе винт 2. На конце винта, расположенном между полузондами 3, закрепленными параллель но оси датчика, находится шар 4. Работает зонд следующим образом. При контроле изделий в приложенном маг нитном поле, например приставного магнита или электромагнита, датчик оказывается в неоднородном магнитном поле. Пример такого поля показан на фиг, 2, Расположенные параллельно оси датчика полузонды оказываются неперпендикулярны силовым линиям намагничивающего поля, и на выходе датчика появляется э.д.с. EQ , пропорциональная сумме составляющих поля вдоль полузонцов. Однако, если шар, помещенный междз полузондами, выполнен из мягкого ферромагнетика, он, намагничиваясь внешним полем, об разует в окружающем пространстве симметричное индуцированное поле, которое также действует на полузонды. На фиг. 2 это поле изображено точками. Действующее на полузонды индуцированное поле при нижнем положении шара направлено против часовой стрелки, при верхнем положении - по часовой стрелке. Таким образом, э.д.с, на выходе феррозонда, соединенного по схеме гра диентомера, изменяется при перемещении шара из нижнего положения в верхнее от EQ -Е до ЕО +Е. Благодаря симметрии шара вращение его вокруг оси, направленной вдоль оси датчика, не Изменяет распределения идуцированного поля. Поэ-тому ягар жестко укреплен на конце винта. Если I I , Е., компенсиру ется. Если же I Eg IE j , пределы IE можно расширить увеличением диаметра шара или подбором его магнитной, проницаемости. Например при длине полузондов .1 мм и базе феррозонда 2 мм э.д.с. Ед при намагничивающем поле 1432 А/м 0,О75 В, При перемещении стального шара диаметром 0,5 мм Э.Д.С. на выходе феррозонда изменяется от О, О2 до 0,13 В, а при диаметре шара О,8 мм - от (-0,25) до 0,175 В. Таким образом, EQ скомпенсировано, причем, как видно из фиг. 2, компенсация наступает при верхнем положении шара. Когда шар находится наверху, Е компенсируется и в случае, когда он изготовлен из жесткого ферромагнетика и намагничен перпендикулярно оси датчика. При этом шар необходимо повернуть вокруг его оси, направленной вдоль оси датчика. В датчике для контроля плоских изделий полузонды расположены независимо от механизма настройки. Это дало возможность сориентировать их параллельно оси датчика, чем достигается максимум чувствительности к полям дефектов. Лля контроля поверхности другой формы полузонды могут быть расположены под различными углами к оси датчика. Таким образом, использование в механизме настройки ферромагнитного шара, расположенного между полузондами, повышает чувствительность датчика к полям дефектов при намагничивании изделий неоднородными полями и расширяет область его применения. Формула изобретения Феррозондовый датчик, содержащий два неподвижно закрепленных в корп.Усе полузонда и механизм настройки, о т л и ч а юЩ и и с я тем, что, с целью повышения чувствительности к магнитным полям дефектов, механизм настройки датчика снабжен помещенным в зону между полузондами ферромагнитным шаром диаметром не больше длины полузонда, намагниченным перпендикулярно оси датчика, а полузонды расположены независимо от механизма настройки под утлом к оси датчика, определяемым формой поверхности исследуемого материала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе заявки: 1.Авт. св. № 303582, кл.йО N 27/86, 17.02.70. 2,Авт. св. № 339854, кл.бО N27/86, БИ № 17 за 1972 г.