Вихретоковый преобразователь для неразрушающего контроля резьбы Советский патент 1977 года по МПК G01N27/86 

1

Изобретение относится к области контрольно - измерительной техники.

Известен электромагнитный преобразователь, содержащий электромагнит и индикаторную катушку, размещенную на ферромагнитном сердечнике и расположенную в пространстве между полюсами электромагнига. Полюсные наконечники электромагнита выполнены по форме профиля резьбы и расположены таким образом, чтобы между ними умещалось целое число ниток резьбы ill .

Недостатком известного преобразователя является невозможность контроля захода и сбега резьбы.

Известен также электромагнитный преоб- разователь, содержащий электромагнит П-образной формы с полюсными наконечниками в виде трехгранных призм, боковые ребра которых лежат на одной прямой, в две противоположные грани образуют между собой угол, равный углу впадины резьбы, и индикаторную катушку, расположенную между погаосами электромагнита 2 .

Известны также вихретоковые преобразователи, предназначенные дпя дефектоскопии иадепий ее сложной формой ::oL,e;i4ности, содержащие кольцевой, магнитопровод со щелью, экрана1чш, возбуждаюш-;-;: и измерительнь ми кат чпками Гз ,

Однако надежность обнаружения дефйктов преобразователями мала.

Это обусловлено тем,, что известные преобразователи представляют собой систему накладного типа, требуют точности ра:з- мещения на поверхности контролируемого изделия. Неизбежные перекосы преобразователей, колебания установочных зазоров, смещения относительно профиля сложной поверхности (например резьбы), возникающие в процессе контроля, могут привести к пропуску дефекта или к ложным показаниям

Кроме того, возбуждаемая зона контрол известных хфеобразователей относительно мала. Следствием этого является низкая производительность контроля и сложность автоматизации этого процесса.

Цель изобретения - повышение надежности контроля.

Это достигается тем, что преобразователь снабжен вторым кольцевым магнитоnpOBf щелью, устоновпелным соосно с первым магннтогцюводом, втрой И1щика-. торной катушкой, рдзмещешюй на втором магнятопроводе, возбуждающей катушкой, охватывающей одновремешю оба магните- провода, и уста1ювпеш1ымн ко кснапьно с магпитопроводами внут))енним и внешним разрезными хщлиндрическими экранами с резьбой соответственно на внутренней и внешней боковых поверхностях, предназна- че1шой для взаимодействия с контролируемой резьбой, на боковой поверхности каждго магнитопровода выподнено по одному вну реннему и внешнему полюсному наконеч шку с резьбой и щепью на рабочей поверхности.

Магнитопроводы ус.таиовлены с возмож:В(ОСт ю взаик/геого поворота своей оси.

На фиг, 1 изображен предлагаемый преоразователь, общий вид; на фтп. 2 - зид по стрелке А на фиг. 1,

Преобразователь содержит два кольцевы ферритовых магтмтопровода 1 и 2с внешними и виутрешшмв наконе шиками, в которых прорваа1Ш1 узкие шепи 3,4 и 5 (внут ренний наконечник и щепь магнитопровода 2 не ВИД1СЫ на чертеже.)

На магнитопроводах 1 и 2 размешены возбуждающая катушка 6, охватывающая оба

кольиев- тх магнйтопровода, ч дифферегашально включенные индикатср 1ые катушки 7 и 8, Внешние и Ь1 утренние поверхности кольцевых мах нитогроводов экранируются электропроводными разрезными цилиндр и- ческиМ1Г SKpteHaNffl 9,10 и 11,12, имеющими соответственно наружную и внутреннюю резьбы. Эти резьбы соответствуют резьбам кoнтpoлиpye ыx изделий и являются по отношению к ним обратными. На чертеже экраны дпя нагпядности показаны c reшeн- ными относительно магнитной системы преобразователя.

Кольца с экранами могут повс ач шать- ся друг относительно друга на угол ct ,

что приводит к изменению взаимного положения щелей преобразователя. Это иллюстрируется на фиг, 2, где обозначены .угоп поворота ot- и угол (Ь 90°, определяющий направление длинных сторон meneti по от- ношению к углу подъем витков контролируемой резьбы,

Полюсные яаконеч1п:ки на поверхности, обращешгой к изделию, имеют резьбу, которая является продо.лонием экра- нов. Эти поверхности для предохранения феррита от скалываниг. глогут быть N;eTan- пизированы.

Преобразователь работает следуюидам образом,

При контроле р&зьб определенного типа выбирается преобразователь с соответст..ую ишй резьбой экршюв 9,1О (для внутренних реаьб) или 11, 12 ( для наружных). В процессе контроля, например, в первом случае преобразователь ввинчивается по типу болта внутрь контролируемого изделия, направляемый резьбой экранов 9, 10, При этом электромагнитные поля рассеяния из щелей 3,4 сканируют контролируемую поверность, возбуждая в изделии вихревые тоюг. В катушк.х 7 и 8 наводятся соответс,твующие напряжения, равные по молулю и фазе при бездефектной поверх 1ости изделия. При этом выходной сшнал с дифференциально включенных индикаторных катушек равен нулю.

При попадании дефекта в зону поля рассеяния любой из шелей происходит разбаланс напряжений ( в основном но модулю) катушек 7 и 8 и на выходе появляется эле трическое напряжение, сигнализирующее о появлении дефекта контролируемой резьбы.

Для определения точных координат этого дефекта производт х:я изменение расстояния между путем взаимного поворота на угол of. колец магнитопровода. При этом, поворотосуществляется до такой во- пичи.чы угла oL при которой восстановится нулевое значение напряжения с индикаторных катушек. Положение на контролируемом резьбе щели поворачиваемого магнито- провода определит координату дефекта.

Аналогично производится контроль наружных резьб с той лишь разницей, что преобразователь навинчива-этся резьбой экранов 11,12 и представляет собой фактически гайку на контролируемом изделии.

Преобразователем .такой конструкции можно надежно и быстро ко.нтролировать элементы резьбовых соединегшй, поскольку сканирование контролируемой повер шости производится локальными электромагнитными полями с оптимальной для данного контроля топологией, обусловленлой направлением относительно узмис сторол шелей и конструкций преобразователя, кроме того, установка на изделии преобразователя, являющегося фактически болте м. для контроля внутренних резьб или гайкой для KOHTfjonH наружных, резьб, исключает перекосы и колебания зазЬров, Процесс ко}1троля при этом сводится к ввинчившгаю преобразователя, легко автоматизируется.

Формула изобретения

1. Вихретоко ый преобразователь для неразрушшоиг.его контроля резьбы, содер-