Вихретоковый накладной преобразователь Советский патент 1978 года по МПК G01N27/86 

1

Изобретение относится к обгтасти неразрушающего контроля и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленности при определе}шй физико-механических свойств и линейных размеров изделий методом вихревых токов.

Известен прибор для опрецепешя твёрдоста ферромапштных материалов, содержащий измерительный и уравновешивающий-электромагниты с магнитопроводами П-образной формы, Схему питания и схему регистрации сигнала, содержащую микроамперметр и два выпрямителя, подключенных к вторичным обмоткам трансформаторов 1.

Недостатком прибора является невозмол ность контроля одновременно нескольких физико-механических параметров издепий.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь для измерения коэрцитивной , содержащий электромагнит, магиитопровод П-образной формы которого снабжен обмоткой намагничивания,.закрепленной на ярме магнитопровода, две обмотки размагничивания, расположенные на кернах магнитопровода и феррозоидорый преобразователь с

катушкой, образующей мапштную перемычку, расположенный в близи изделия параллельно ярму магнитопровоца 2.

Однако извест1-гый преобразователь не обепечивает достаточной концентрации мапштного поля в области магнитной перемычки, обрааованной феррозощовым преобразователем, что приводит к погрешности измерений, и nosTONfy преобразователь не позволяет осуществить многопараметровый контроль.

Цепь изобретеш1я - осуществление многопараметрового контроля.

Лпя этого преобразователь снабжен дополHnTenbHbiNfH намагш чивающими обмоткакш, симметрично расположенными между полюсами электромагнита и каркасом, а измерительные обмотки, каждая из которых выполнена в виде двух взаимно перпендикулярных рамок расположены в каркасе с возможностью поворота вокруг их общей продольной оси.

Количество измерительных обмоток П выбрано из условия П Р - „. „ где Р - число полюсов,

L - расстояние между торцами полюсов П-образнот;ю магнитопровода. g - число параппепьных ветвей намагни ЧИВШ01ПИХ обмоток образующих полюса, а - ширина одной параллельной ветви обмотки намагничивания. Намагничивающие обмотки и параллельные им измерительные обмотки расположены перпенаикулярно шириге кернов магнитопровода и соеди}ЕНы последовательно согласно или обмотки намагничивания, расположенные симметрично межау собой, соединены попарно noследовательно согласно Кроме того, обмотки намапшчивания и параллельные им измерительные обмотки расположены параллельно ширине кернов магнитопровода и соединены поспеаовательно согласно или обмотки намапздчивания, расположенные симметрично между собой, соединены попарно последовательно согласно. На фиг, 1 показан вихретокоьый накладной преобразователь с обмотками намагничивания, параллельными шириье полюсов; на фиг, 2 - то же, с обмотками, перпендикулярными ширине пспюсов; на г, 3 - попарное соединение расположенных симметрично обмоток намагничивания, Вихрю токовый накладной преобразователь содержит П-образный электромагнит 1, обмо ку 2 намагничивания, расположешую на ярме электромагнита, обмотки 3 намагничивания, измерительные обмотки 4, каркас 5. Об мотки 3 намагничивания расположены на каркасе, плоскость которого совпадает с rmocкостью рабочих поверхностей кернов магнито провода, В каркасе 5, выпол1енном из диэлектрика, например из текстолита, симметрично расположены из юрительные обмотки 4, состоящие из взаимно перпе-ндикуляр ных рамок 6 и 7, установленных с возможностью поворота вокруг их общей продотьной оси,. Измерительные обмотки 4 соединены меж ду собой последовательно согласно. Количество измерительных, обмоток h выбирается из условия h рs яе р число полюсов, Для устранения влияния положегтя преобразователя относительно, контролируемого из цвпия, выбирают количество полюсов р лз условия р ) где - расстояние между торцами полю сов П-образного магнитопрсжода, g - число параллельных обмоток 3 намагничивания, образующих полюс, .О - ширина одной параллельной вет ЕЙ обмотки 3 намагничивания, Прк гаком методе выбсра количества измермтепьных катушек достигается равномерное перемагничивание контролируемого изде« лия« независимо от зазора между преобразов гелем и контролируемым изделием. Обмотки 3 намагничивания и параллельные им измерительные обмотки 4 могут быть расположены параллельно или ггерпендикулярно ширине кернов магнитопровода. Обмотки намагничивания могут быть соединены между собой или последовательно согласно, или сим тетричные обмотки соедиданы между собой попарно последовательно согл асно, В зависимости от расположежя и вида соединения намагничивающих обмоток 3 изделие перемагничивают двумя полями высокой и низкой частоты, направленными параллельно или взаимноперпендикулярно или бегущим полем и переменным полем низкой частоты, направленными параллельно или взаимноперпендикулярно - при- соединении симметричных lvfeждy собой обмоток попарно последовательно согласно, при этом должны быть подсоедишны к фазному источнику переменного ток а, Вихретоковый накладной преобразователь работает следующим образом, В отсутствие контролируемого изделия измерительные рамки 6 и 7 поворачивают вокруг их продольной оси ,в положение, при котором выходное напряжение с измерительных обмоток минимально. Этим достигается отсутствие трансформации ЭЛС поля намагничивания. Обмотку 2 намагничивания подключают к выходу источника однофазного тока. Выход измерительной обмотки 4 подключают на вход измерителя сигналов шпосредственно Или через электронный сумматор. Обмотки 3 намагничивания подключают к выходу высокочастотного источника или к фазовому источнику синусоидального тока. Контролируемое изделие при этом перемагничивается двумя полями - переменным мггагт гым полем основного магнита и полем, создаваемым обмотками 3 намагничива1Ия. Величина наведенной в измерительных обмотках ЭЛС зависит ШТ электромагнитных характеристик и лилейных размеров контролируемого изделия. По амплитуде и фазе составпяЕощих спектра наведенной ЭЛС определяют одновременно васкопько 4изико-механических параметров и линейные размеры изделия, например толщину изделия - по первой гармонике, а твердость - по третьей гармонике. Формула изобретения 1, Вихретоковый накладной преобразователь, содержащий электромагнит, выпспненный в виде магнитопровода П-образной формы с охватывающей его в среднем сечении намагничивающей обмоткой, и расположенную между полюсами электромагнита изкюритепьную обмотку, отличающийся тем, что, с целью осуществления многопараметрового контроля, он снабжен дополнительными намагничивающими обмотками, симмет-.5 рично расположенными между полюсами электромагнита и каркасом, а измерительные обмотки, каждая из которых выполнена в виде двух взаимно перпендикулярных рамок,распопожены в каркасе с возможностью поворота ю вокруг их обшей продольной оси.

2.Преобразователь поп, l,oтличaю щ и и с я тем, что количество измерительных обмоток п выбрано из условия is

П Р е Я

р - число полюсов,

L, - расстояние между торцами полюсов П-образного магиитопровода,

gr число параллельных ветвей, намагни-20 чивающих обмотск, образующих полюса,

а - ширина одной параллельной ветби обмотки намагничивания.

3.Преобразователь по пп. 1 и 2, о т п ичаюшийся тем, что намагничивающие 25 обмотки и параллельные обмотки расположены перпендикулярно щирине кернов магнитопровода.

4.Преобразовагелк по пп. 1-3, о т л ичающийся тем, что обмотки намаптчивания соединены последовательно согласно.

5.Преобразователь по пп. 1-3, отличающийся тем, что обмотки намагничивания, расположенные симметрично между собой, соедиданы попарно последовательно согласно.

6.Преобразователь по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что обмотки намапмчивания и параллельные им измерительные обмотки расположены параллельно ширине кернов маг ни топровода.

7.Преобразователь по пп. 1,2 и 6, о тл и чающийся тем, что обмотки намагничивания соединены последовательно согласно.

8.Преобразователь по пп. 1, 2 и 6, о тличающийся тем, что обмотки намагничивания, расположенные симметрично кюжду собой, соединены попарно последовательно согласно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 29057, кп. Q.01 N 3/4О, 1966.

2.Авторское свидетельство СССР № 279145, кп. G О1 N 27/86, 1969.

/)

/ V