Вихретоковый датчик Советский патент 1981 года по МПК G01N27/90 G01B7/06 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к неразрушающему контролю материалов с помощью вихревых токов, и может быть использовано в любой отрасли машиностроения.

Известен вихретоковый датчик, содержащий одну полесоздающую и одну измерительную катушки, расположенные эксцентрично в параллельных плоскостях L.

Недостатком известного датчика является низкая точность измерения, связанная с влиянием на измерение колебания зазора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вихретоковый датчик 21, содержащий од.ну полесоздающую и одну измерительную катушки, расположенные в параллельных плоскостях, а размеры катушки и расстояние между ними выбраны из соотношения

s 0,5 Vd 7d|Tmf

где S - расстояние между осями катушек;

h - расстояние между плоскостями, в которых расположены катушки;

d и djj- соответствующие диаметры полесоздающей и измерительной катушек.

Недостатком известного вихретокового датчика является низкая точность

to измерения, связанная с отсутствием в конструкции датчика отстройки от влияния колебаний зазора между объектом измерения и датчиком.

15

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что датчик снабжен второй полесоздающей катушкой, соосной с первой, все катушки

3Q выполнены прямоугольными, измерительная катушка расположена в плоскости между полесоздающими катушками и смещена от их общей оси, а размеры катушек и расстояние между ними выб раны из соотношения J Ь h а b , р расстояние между осями пол создающих и измерительной катушек; -длина катушек; -ширина полесоздающих катушек;-ширина измерительной катуш ки; h - расстояние между плоскостя ми, в которых располагаютс измерительная и полесоздаю щая катушки. Измерительное пространство датчи ка располагается по оси симметрии с внешней.стороны измерительной катуш ки, а отстройка от влияния зазора обеспечивается в пределах от . -На фиг. 1 изображен вихретоковый датчик; на фиг. 2 вид сверху на фи г. 1. Датчик содержит две полесоздающие 1 и 2 и измерительную 3 катушки Полесоздающие катушки 1 и 2 соеди няются согласно, а ЭДС в измерительной катушке 3 при отсутствии контролируемого объекта не наводится. Эффект отстройки от влияния зазора основан на том, что при его увели чении зависимость ЭДС E/jj, наводимой в прямоугольной измерительной катушке контролируемым объектом при постоянном возбуждающем поле,подчиняется соотношению где X - расстояние от оси измеритель ной катушки до объекта носит убывающий характер, стремящийся к Е .Н 1/Х при а х, что выполняется р измерительном пространстве, так как 5 - So а,а зависимость нормальной составляющей поля Н„(5) системы из четырех бесконечных проводников с током, за которые можно принять стороны а двух прямоугольных полесоздающих катушек 1 и 2, при а b . « .с - b(S - b - h) « (S h h) - имеет в измерительном пространстве возрастающий характер от нуля в точке S V Ь h , через которую проходит ось измерительной катушки 3,до ьМ максимума в точке S, V Ь « h ч-2Ь у b + h- что позволяет в некотором диапазоне с заданной точностью скомпенсировать влияние зазора между датчиком и контролируемым объектом. Использование предлагаемого датчика дает возможность простыми техническими средствами получить в широком диапазоне остройку от влияния зазора, что повысит точность измерения и расширит область применения вихретоковых датчиков. Формула изобретения Вихретоковый датчик, содержащий полесоздающую и измерительную катушки, расположенные в параллельных плоскостях, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен второй полесоздающей катушкой, соосной с первой, все катушки выполнены прямоугопьными, измерительная катушка расположёна в плоскости между полесоздающими катушками и смещена от их общей оси, а размеры катушек и расстояние между ними выбраны из соотношения5„ Ь h , а Ь V Ь + h 4- 2h /b ц- h - . -расстояние между осями полесоздающих VI измерительной катушек; -длина катушек; -ширина полесоздающих катушек;-ширина измерительной катушки;h - расстояние между плоскостями, в KOTOpbix располагаются измерительная и полесоздающая катушки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 568007, кл. G 01 N 27/86, 1977. 2.Автррское свидетельство СССР i 23029, кл. G 01 -N 27/86, 197+ (прототип),

ts «JM