Накладной электромагнитный преобразователь Советский патент 1982 года по МПК G01B7/06 

1

Изобретение относится к неразрушаюшему контролю толщины немагнитных покрытий на ферромагнитных изделиях сложной формы и может быть использовано на всех машиностроительных предприятиях.

Известен накладной электромагнитный преобразователь, содержащий катушку индуктивности со стержневым ферромагнитным сердечником ll .

Недостатком этого преобразователя является низкая чувствительность к толщине покрытия контролируемого изделия.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является накладной электромагнитный преобразователь, содержащий обмотку возбуждения и две измерительные обмотки, соединенные последовательно встречно и расположенные по обе стороны от обмотки возбуждения, размещенные на стержневом ферромагнитном сердечнике с щариковым наконечником 21 ,

Недостатком такого преобразователя является низкая точность контроля малогабаритных изделий сложной формы, обусловленная краевым эффектом.

Цель изобретения - повышение точности контроля малогабаритных изделий сложной формы.

Поставленная цель достигается тем, что сердечник выполнен с двухслойным полюсным наконечником в виде полого « усеченного конуса, установленного коак- сиально с сердечником, меньщее основание которого обращено в сторону контролируемого изделия, внутренний слой конуса выполнен из ферромагнетика толщи -1 -. . ) а наружный слой

ной Njr 6i/Wo/t

выполнен из неферромагнитного хфоводя- щего материала толщиной

7,J .

где - частота возбуждения преобразователя, Гц;

- удельная электропроводностьферромагнетика, СИМ/м; магнитная постоянная, ранная 4Л . Ю Гн/м; U- - относительная магнитная проницаемость; ( удельная электропроводность материала, СИМ/м . На чертеже показана конструкция пр еобраз оват еля. Преобразователь содержит обмотку 1 возбуждения, выводы 2 кторой соединены с источником тока , возбуждения (на чертеже не показан), и две измерительньде обмотки 3 и 4, соединенные последовательно встречно, выводы 5 которых соединены с измерительным блоком (на чертеже не показан). Обмотки размещены на стержневом ферромагнитном сердечнике 6 с шариковым наконечником 7, Полюсный наконечник выполнен в виде усеченного конуса и имеет внутренний ферромагнитный слой 8 и наружный проводящий слой 9. Преобразователь установлен на ферромагнитное контролируемое изделие Юс немагнитным покрытием 11. Преобразователь работает следующим образом. При протекании по обмотке 1 возбуж дения переменного тока от источника, соединенного с выводами 2, в сердечнике 6 возникает переменный магнитный поток, наводящий ЭДС в обмотках 3 и 4 замыкающийся через окружающее пространство, внутренний слой 8 полюсного наконечника, покрытие 11 и контролируе мое изделие 10. Разностная ЭДС, действующая на вы водах 5, определяется толщиной покрытия и является ее мерой. При этом внут ренний ферромагнитный слой 8 полюсного наконечника концентрирует магнитный поток преобразователя в области вокруг сердечника 6, уменьшая влияние краерого эффекта. Тояишна Vi слоя 8 равна или больще удвоенной эффективной глубины проникновения электромагнитного поля преобразователя в металл слоя 8, чем обеспечивается достаточно малое магнитное сопротивление этого участка магнитной цепи преобразователя. Наружный провод$пций . слой 9 полюсного наконечника экранирует наружную поверхност конуса слоя 8 от поверхности 10, дополнительно локализуя электрома нитное поле преобразователя в области вокруг сердечника 6. Преобразователь позволяет уменьшить зощ краевого эффекта. Использование предлагаемого преоЬ разователя повьпиает точность контроля малогабаритных изделий сложной формы и тем самым увеличивает их надежность и долговечность, а также расширяет ноМенклатуру контролируемых изделий. Формула изо б р е т е н и Накладной электромагнитный преобразователь, содержащий обмотку возбуждения и две измерительные обмотки, соединенные последовательно встречно и расположенные по обе стороны от обмотки возбуждения, размещенные на стержневом ферромагнитном сердечнике с шариковым наконечником, отличающийся тем, что, с пепью повышения точности контроля малогабаритных изделий сложной формы, сердечник выполнен с двухслойным полюсным наконечником в виде полого усеченного кощса, установленного коаксиально с сердечником, меньшее основание которого обращено в сторону контролируемого изделия, внутренний слой конуса ш 1полнен из ферромагнетика толщиной iJrfd M-o/ а наруж1П 1Й слой выполнен из неферромагнитного проводящего материала толщинойгде f - частота возбуждения преобразователя; (j/i - удельная электропроводимость ферромагнетика, СИМ/м; магнитная постоянная, равная 4J.-.iO-7rri/M ; относительная магнитная проницаемость; (iri - удельная электропроводность, материала СИМ/м . Источники информацин, принятые во внимание при экспертизе 1.Дорофеев А. Л. Измерение толщины покрытий с помощью вихревых токов, М., Машиностроение , 1975, с. 52. 2.Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий . Справочник, Под ред. В. В. Клюев9,т, 2, М., 1976, с. 74-75 (прототип).