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

вестного преобразователя имеет преобладающую тангенциальную составляющую напряЛСеннО:Сти поля, направленную коаксиально к длине изделия.

Цель изобретения - повышение надежности контроля.

Указанная цель достигается тем, что магнитопровод составлен не менее, чем из трех секторов, на каждом из которых намотаны две катушки индуктивности, одна сторона каждой .катушки вытянута вдоль образующей внутренней поверхности сектора, а другая сторона размещена в зазоре между соседними секторами, а ,катуш.ки соседних секторов, стороны которых расположены в общем зазоре, соединены между собой так, что создают противополол но направленные магнитные потоки.

Для повышения избирательности преобразователя к дефектам зазоры между секторами магнитоировода выполнены разной ширины.

На фиг. 1 изображен вихретОКовый преобразователь в аксанометрической проекции с выдвинутым (для наглядности) экранным блокам и контролируемое цилашдринеское изделие, общий вид; на фиг. 2 - поперечное сечение преобразователя; на фиг. 3 - сечение преобразователя в области одного из зазоров и контролируемое изделие.

Кольцевой ферритовый магнитопровод составлен из нескольких секторов 1 (в ириведенной конструкции шесть секторов), между которыми образованы относительно узкие зазоры 2. В зазорах вдоль высоты 3 уложены длинные стороны прямоугольных катущек 4 и 5 индуктивности. Вторые длинные стороны каждой ,из этих катушек вытянуты вдоль образующих внутренних поверхностей своих секторов. Катущки соседних секторов, входящие сторонами в общий зазор, включены встречно друг другу, создают результирующий и замыкающийся через магнитопровод магнитный поток. Каждый сектор магнитопровода содержит по две катущ-ки индуктивности (всего в данном варианте преобразователя их двенадцать). В зазорах магнитопровода помещены металлические вставки 6, экранпрующие катущ ки, располагаемые между их сторонами в общем зазоре. Вставки выступают своими кранами во внутреннюю область преобразователя и припаиваются ими к металлическим кольцам 7. Вставки и кольца образуют в совокупности экранный блок. Применяя съемные экранные блоки с разной толщиной (Вставок, можно изменять ширину зазоров в магнитонроводе одного и того же преобразователя. Преобразователь в процессе контроля находится внутри изделия 8 (например, труба), вращаясь и продвигаясь вдоль его длины.

По общепринятой классификации вихретоковых преобразователей такая конструкция относится к дреобразо:вателям погружного типа. Однако при размещении сторон катущки, не входящих в зазор, на внешней поверхности .магнитон1ровода реализуется преобразователь дроходного типа. Соответственно видоизменяется и эК|ранный блок.

Преобразователь работает следующим образом.

При подключении Катущек к генератору переменного тока вокруг каждого из зазоров преобразователя создается замкиутый магнитный поток Ф, проходящий через секторы 1 магпптопроводов и воздушные пространства вблизи зазоров. Внешняя область зазоров является рабочей и прц размещении в ней контролируемого токопроводящего изделия 8, в иоследнем наводятся вихревые токи.

В процессе контроля преобразователь, вращаясь, входит внутрь изделия 8, сканируя его поверхность электромагнитными полями рассеяния из зазоров 2. Появление дефекта под

одним из зазоров приводит к изменению полного сопротивления преобразователя или фазы его составляющих, которое регистрируется измерительной схемой. Таким преобразователем реализуется многоходовая траектория

скани;рован;ия с последовательным возбуждением вихревых TOiKOiB в одних и тех же участках изделия. Это позволяет осуществить многократный контроль одним преобразователем за один цикл испытаний и достичь высокой

надежности контроля. Кроме того, преобразователь с зазором разной ширршы обладает избирательностью к тем типам дефектов, размеры которых совпадают с топологией распределения вихревых токов в изделии. При

этом в соответствующие катушки предлагаемого преобразователя .вносятся сопротивления, существенно превыщающие (в основном, по модулю) вносимые сопротивления от дефектов с другими размерами. Следовательно,

преобразователь с раз1ными по ширине зазорами позволяет осуществить и селективный контроль изделия. Размеры щелей устанавливаются на основе статистического анализа преобладающих параметров дефектов н исходя из задач контроля.

Чувствительность преобразователя повышена за счет размещения в щелях между сторонами катущек токопроводящих вставок 6.

Вихревые токи, наводиимые в этих вставках, создают добавочное магнитное поле, вытесняющее поток Ф во внешиие области зазоров. Благодаря этому напряженность взаимодействующего с изделием ноля рассеяния возрастает, что, в конечном итоге, увеличивает относительную величину вносимого в преобразователь сопротивления.

Использование секторной конструкции преобразователя увеличивает надежность контроля, обусловленную миогократным (равным числу секторов преобразователя) возбуждением из.меряемой реакции вихревых токов в изделии за один цикл испытания. При этом геометрическое расположение дефектов в изделии практически не оказывает влияния на