Многоэлементный феррозондовый преобразователь Советский патент 1978 года по МПК G01N27/86 

1

Изобретение относится к магнитным, а точнее к феррозондовым, методам неразрушающего контроля немагнитных изделий и материалов на наличие в них ферромагнитных включений и может быть использовано в качестве первичного преобразователя при дефектоскопии немагнитных труб или прутков любого профиля, лент и порошков в различных отраслях промышленности.

Известны феррозондовые преобразователи, используемые для обнаружения различных ферромагнитных предметов и дефектов в изделях, выполненные на основе дифференциального феррозонда, состояш,его из двух элементов, каждый из которых содержит магпитомягкий сердечник с распределенной по длине обмоткой возбуждения. Кроме того, на сердечник наматывается измерительная обмотка. Она может охватывать как сердечники обоих элементов, так и каждый в отдельности. С измерительной обмотки снимается дифференциальный сигнал второй гармоники, пропорциональный измеряемому магнитному полю.

Недостатком устройства является то, что конструкция является сложной и трудоемкой в изготовлении, а для осуществления контроля протяженных изделий сложного профиля требуется донолнительный механизм сканирования преобразователя относительно контролируемой поверхности.

Иаиболее близким к изобретению является многоэлементный феррозопдовый преобразователь, содержащий корпус, равномерно расположенные по его периметру п. зондов, оси которых параллельны продольной оси преобразователя и каждый из которых состоит из магннтомягкого сердечника и размещенных

;а нем индуктивных обмоток возбуждения н измерения. Все элементы преобразователя распределены так, что чувствительность но шнрине изделия получается равномерной. Обмотки феррозондов, образующих цень возбуждения, включены параллельно, а образующих цепь измерения - последовательно.

Однако этот преобразователь нмеет сложную констрзкцпю н трудоемок в изготовлении.

Сложность конструкции обусловлена как большим числом обмоток н сердечников, так и большим числом перекрестных связей и паяных соединений между обмотками. Трудоемкость изготовления определяется

тем, что многоэлементный преобразователь должен быть набран из мнниатюрных элементов, каждый из которых содержит сердечник длиной, как правило, не более 5 мм, н обмогкп, намотанной проводом диаметром 0,03-

0,07 мм.

Целью изобретения является упрощение конструкции нреобразователя.

Для этого в предлагаемом нреобразователе обмитки зондов объединены в две встречно включенные между собой грунпы, составленные соответственно из четных и нечетных по номеру обмоток, соединенных между собой носледовательно, соседние обмотки в каждой группе имеют противоположное направление намотки, а сердечник каждого зонда является частью магнитонровода, нропунденного носледовательно через обмотки всех зондов.

На фиг. 1 изображена принннниальная электрическая схема соединений многоэлементного феррозондового нреобразователя; на фиг. 2 - конструкция нреобразователя для контроля трубок или прутков.

Преобразователь содержит две грунпы 1 и 2 обмоток возбуждения, которые размещены в пазах 3 корпуса 4 преобразователя с чередованием четных и нечетных но номеру обмоток. Между обмоткамн грунпы 1 уложены обмотки грунпы 2. Начало и конец каждой группы нрипаяны к выводам 5, 6 и 7. Все обмотки соединены между собой последовательно, причем соседние обмотки каждой грунпы имеют нротивоположпые направления намотки.

Через все обмотки носледовательно пропущен магнптонровод 8. Неременные магпнтные поля возбуждения, создаваемые в магнитонроводе 8 каждой обмотки обеих групп, имеют согласные направления. Обе группы 1 и 2 обмоток вместе с вторичной обмоткой трансформатора 9 и средней точкой 10 образуют измернтельную мостовую схему. Сигнал второй гармоники, нропорцпональнып магиптному нолю рассеяния, снимается между выводом 7 и заземленной средней точко 10 трансформатора 9.

Нри изготовлеиии сначала наматывается обмотка первой группы преобразователя, затем - обмотка второй группы.

Обмотки первой группы наматываются на оправке из одного отрезка провода. При этом вначале наматывается первая обмотка, затем она снимается с онравки и в противоположном нанравлении наматывается следующая и т. д. Обмотки укладываются и фиксируются в назах корпуса нреобразователя.

Далее через все уложенные обмотки элементов нронускается цельный магнитопровод.

свободные концы которого соединяются между собой.

Процесс контроля с номощью многоэлементного феррозондового нреобразователя заключается в том, что изделие намагничивается постоянным магнитным полем и с номощью механизма подачи протягивается через отверстие корпуса нреобразователя.

Появлеиие ноля возмущения вызывает изменение дифференциальной магнитной проницаемости ближайших участков магнитопровода и нарущает симметрию моста. В его диагонали появляется полезный сигнал, пропорциональный величиие магнитного поля рассеяния. Далее сигнал обрабатывается электронной схемой.

Применение двух групп обмоток, чередующихся по направлению намотки, и их включение но мостовой схеме нозволяет исключить

измерительные обмотки, нерекрестпые связи между обмотками и сократить число паяных соединеннй до трех при любом числе элементов. Применение цельного магнитопровода значительно унрощает изготовлеиие преобразователя, исключая трудоемкую операцию изготовления и укладки миниатюрных магнитоушгких сердечников, уменьшает перегрев обмоток (за счет снижения иодводимой мощности), обеспечивая тем самым новышение иадежиости и чувствительиости работы иреобразователя ири контроле.

Формула изобретения

Многоэлементный феррозондовый преобразователь, содержащий корпус, равномерно расположенные но нериметру корпуса п зондов, оси которых нараллельны продольной оси преобразователя и каждый из которых состо 1т из магнитомягкого сердечника и размещенной на нем индуктивной обмотки, отличающийся тем, что, с целью упрощеиия конструкции нреобразователя, обмотки зондов объедипены в две встречно включенные между

собой грунпы, составленные соответственно пз четных и нечетных но номеру обмоток, соединенных между собой носледовательно, соседние обмотки в каждой группе имеют противоположное направление намотки, а сердечник каждого зонда является частью магнитопровода, иропущепного последовательно через обмоткн всех зондов.

J--