Вихретоковый преобразовательс с двумя зонами контроля Советский патент 1977 года по МПК G01N27/86 

(54)

ВИХРЕТОКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ДВУМЯ КОНТРОЛЯ

Изобре-тение относигся к технике неразрушающего контроля качества материалов и изделий методом вихревых токов и может быть использовано в качестве первичного преобразователя в дефектоскопах селективного контроля

Известен вихретоковый преобразователь с изменяющейся в процессе контроля топологией возбуждающего поля. В замкнутом магнитопроводе преобразователя вблизи рабочей поверхности выполнено отверстие, в котором размещен проводник, соединенный с регулируемым источником тока. При изменении силы тока, протекающего через этот проводник, насыщаются различные области магнитопровода и изменяется топология возбуждающего поля преобразователя

l

Обнаружение критического размера дефекта таким преобразователем возможно тол ко при его перемещении по поверхности котролируемого изделия, что снижает динамические качества контроля, осуществляется лишь последовательный контроль параметров различных участков изделия.

Однако для повыщення разрешакяц(;:й спо™ собности преобразователя необходимы одновременный контроль и сравнение пгфаме г ров двух рядом расположенных участков изделия.

Известен вихретоковый преобразовате.чь с двумя зонами контроля. Его магнито- провод представляет, собой Ш-образный сердечник, центральный стерл ень которого охвачен короткозамкнутым витком 2J .

Две зоны контроля, образованные, полями выпучивания яз зазоров Ш-образного сердечника, сохраняют фиксированную топологию в процессе контроля, изменять которую не представляется возможным, и датчик не может быть использован для селективного контроля изделий.

Цель изобретения - обеспечение селективного контроля.

Это достигается тем, что магнитопровод снабжен пластиной из магнитомягкого материала, контактирующей с боковыми стежнями магнитопровода и опирающейся на его средний стержень, имеющий трапециедальное сечение вдоль своей продольной оси, обращенное основанием к рпбочей поверхности, 9 боков :е стсрмиш магнитопровода выполнены со скосакти, обрйзую1г;11мн со cpeziHUNf стержнемV-oGpaoHbie выемкиi . Ла фиг. 1 иаображела конструкция опп сываемого преобразователя; }ш фиг. 2 схема магнитной цепи с условным изобрпжением магнитных потоков, поясняющая принцип действия преобразоватоля. Вихретоковый преобразователь с зонами контроля содержит замкггутый мш нитонровод 1 со средним стержнем 2, обра зующим с боковыми стержнями магнитонро вода V - образны;е выемки 3. На стержне 2, имеющем трапеияедальиое сеченне, вдоль своей продольной оси навита возбуждающая обмотка 4. Пластина 5 из магнитомяг кого материала примыкает к бобковым стержням магнитопровода прокладки 6, а средним сечением - к среднему стержню 2, Измерительная обмотка 7 подсоединена к генератору 8 переменного напряжения, схема 9 сравнения формы полупериодов переменного тока .обмотки и индикатору 10, Преобразователь работает следующим образом. Генератор 8 переменного напряжения питает измерительную обмотку 7 через вхо дную cxeN-sj- 9 сравнения формы полуперио- дрв переменного тока и создает в замкнутом магнитопроводё 1 переменный .магнитный поток Ф . Возбуждающая обмотка 4 через клеммы 11подключается к регулируемому в процессе контроля источнику постоянного тока и создает поток Ф . Магнитная цепь преоб разователя симметрична относительно положения среднего стержня 2, возбуждающий поток Фд на каждом участке 12 и 13 равен Фд / 2. В один ( из попупериодов питающего н;апряжения (фиг. 2) совокупность одинаково направленных потоков Фд /2 и Фл/вы- насыщение участка 13 уменьшенного сечения магнитопровода, а на участке 12потоки Фо/2 и Ф-v направлены навстречу друг другуrj поэтому магнитопровод на данном участке не насыщен и имеет малое faгнитнoe сопротивление. Увеличение магнитного сопротивления участка 13 магнитопровода, вследствие его насыщения, приводит к созданию поля выпучивания 14, возбуждающего вихревые токи в зоне 15 контролируемого изделия 16. В следующий полупериод питающего напряжения учас ток 13 имеет малое магнитное сопротивление, а участок 12 насыщен, и поле выггучивания 17 возбужлает (зихррпьге токи в зоне.- 18 ко.1гтролнруемого изделия 16. В,ход}1ое напряжение измерительной схемы О функционально зависит от разности электрофизических Г1ара.(етров зон 15 и 18 контролируемого изделия. Измене1 ием вепичинь тока в возбуж- яоющей обмотке 4 варьируются размеры HacbiuiRinu.ix участков 12 и 13 магнитопро- вода 1 и TeNf самым варьируется (от 14 до 14 или от 17 до 17) топология возбуждающих полей преобразователя, что позволяет определять закономерности статического распределения дефектов контролируемого изделия 16, При совпадении топологии одного из возбуждающих полай преобразователя с топографией дефекта, чувствительность резко возрастает, что сигнализирует о дефекте критических параметров. Параметр такого дефекта оценивается косвенно по силе тока, протекающего через возбуждающую обмотку 4. Таким образом, преобразователь позволяет провести при высоком динамическом качестве контроль параметров двух контролируемых зон при вариации площади этих зон в процессе контроля. Формула изобретения Вихретоковый преобразователь с двумя зонами контроля, содержащий замкнутый маг- нитопровод со средним стержнем, обращенным внутрь магнитопровода и перпендикулярным его рабочей поверхности, возбуждающую обмотку, размешенную на среднем стержне, и иамернтельную обмотку, намотанную на стороне магнитопровода, противоположной рабочей поверхности, отличающийся тем, что, с целью обеспечения селективного контроля, магнитопровод снабжен пластиной из магнитомя1 кого материала, контактирующей с боковыми стержнями магнитопровода и опертой . на его средний стержень, имеющий трапе- циедальное сечение вдоль своей продольной оси, обрацшнное основанием к рабочей по- верхносга, а боковые стержни магнитопровода выполнены со скосами, образукяцими со средним стержнем Y -образные выемки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР 283654, М. Кл.Ч О1 N27/86, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР 249723, М. К 27/86, 1968.

7/// /////