Токовихревой способ измерения параметров объекта Советский патент 1977 года по МПК G01N27/86 

(54) ТОКОВИХРЕВОЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТА

и точность измерений. Кроме того, при экранировании преобразователя с дифференциальной измерительной обмоткой влияние экрана сильно сказьшается на изменении уровня выходного сигнала на измерительной обмотке, например, при начальной настройке на нуль выходной сигнал после экранирования, а также в процессе изменения характеристик экрана под воздействием мешающих факторов, значительно отличается от нуля, что приводит к уменьшению глубины модуляции и к снижению чувствительности и стабильности работы преобразователя. Таким образом, известный способ измерения экранированным токовихревым преобразователем имеет низкую чувствительност особенно при воздействии мешающих факторов, например, в условиях значительных температурных воздействий.. Целью изобретения является повышение чувствительности. Это достигается тем, что ЭДС, наводимые генераторными катушками в экране преобразователя, уравновешивают, после чего производят взаимное перемещение пре образователя и объекта, при этом уравнове шивание осуществляется путем изменения величины встречно направленных токов (ам пер-витков) в секциях генераторной катушки.. Или уравновешивание осуществляют путем геометрического смещения генераторных катушек параллельно плоскости их торца. Кроме того, измерительные катушки перемещают относительно генераторных до установления заданного уровня сигнала. На фиг. 1 приведен пример выполнения токовихревого экранированного преобразователя, реализующего настоящий способ; на фиг. 2 показан вид преобразователя с ЭДС, наведенными в экране токами катушки. Токовихревой преобразователь (см.фиг. 1) содержит генераторную катушку 1, имею щую как минимум две секции, измерительную катушку 2 (любого вида и включения) и металлический экран 3, Токи i , и tji (см. фиг 2), проходящие по виткам W.( и Wg секций генераторной катушки, вызывают в экране 3 появление вторичной ЭДС 4 (изображена пунктиром) . Величина этой ЭДС 4 зависит от величины токов -1, от величины зазора между каждой секцией и экраном 3, от количества витков W. и WpB секциях катушки 1 и т. д. Уравновешивание встречных ЭДС достигается тем, что секции генераторной катушки 1 смещают относительно экрана 3 (например, за счет изменения зазоров), а

также тем, что изменяют ампер-витки в обмотках W . Например, в паре секций токи 1 и -tpB контуре каждой секции направляют в противоположном направлении (в одной секции по часовой стрелке, а в другой - против) и/или генераторную катушку 1 перемещают в плоскости её торца (на чертеже не показано) до максимального уравновешивания ЭДС, В этом случае вихревые токи в экране 3 становятся минимальными и влияние экрана 3 даже при изменении его электрофизических свойс становится пренебрежимо малым, а добротность катушки 1-высокой и стабильной при воздействии мешаюших факторов, обусловленных изменением магнитной проницаемости, электропроводности и др. параметров экрана. Уравновешивание наведенных в экране ЭДС 4 может достигаться также путем изменения величины токов -1 и-in (ампер витков -4, ) в отдельных секциях, токи которых направлены встречно. Измерительные катушки 2 после уравновешивания наводимых в экране 3 ЭДС перемещают относительно генераторных fcaтушек 1 до установления заданного уровня сигнала, например, нулевого. Объект контроля может воздействовать на преобразова- тель симметрично (изменен11е зазора, электропроводности, толщины, температуры и тл.), тогда изменяется сигнал ца генераторных катушках, а сигнал на измерительных не изменяется и будет равен нулю. Если объект контроля воздействует на преобразователь несимметрично (измерение неоднородности электрофизических свойств объекта, наличие дефекта в зоне контроля, изменение угла наклона поверхности объекта и т.д,), то изменяется сигнал как на генераторных катушках, так и на измерительных, но в измерительной катушке глубина модуляции может быть в десятки раз большей, чем на генераторной. Перемещая взаимно прео&разователь и объект, осуществляют контроль по всей поверхности объекта. Предлагаемый способ позволяет уменьщить влияние экрана, что позволяет в 2-3 раза уменьшить его диаметр, т.е. практически вплотную приблизить экран к катушке, а это значит - позволяет повысить чувствительность, стабильность и точность измерений при работе малогабаритного пре-. образователя в условиях максимально соответствующих требованиям эксплуатации. Формула изобретения , 1 .Токовихревой способ измерения параметров объекта с помощью экранированного токо-

вихревого преобразователя,содержащего секционированную генераторную катушку.запитанную переменным током, и измерительные катушки, по сигналам которых судят о параметрах контролируемого объекта, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения чувствительности, ЭДС, наводимые генераторными катушками в экране преобразователя, уравновешивают, после чего производят взаимное перемещение преобразователя и объекта.

2. Способ по п. 1, отличающийс я тем, что уравновешивание осуществляют путем изменения величины встречно направленных токов (ампер-витков) в секциях генераторных катушек.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что уравновешивание осуществляют путем геометрического смещения генераторных катушек параллельно плоскости их торца, а измерительные катушки перемещают относительно генераторных катушек до установления заданного уровня сигнала.

Источники информации,принятые во внимание при экспертизе:

1.Агейкин Д.И., Костина Е.Н. Кузнецова Н. Н, Датчики систем автоматического контроля и. регулирования М., Машгиз, 1959, с 27.

2.Дорофеев А. Л. Электроиндуктивная дефектоскопия М, Машиностроение, 1967, с. 29-34 (прототип).

Фиг. 2