Датчик для контроля металлических изделий Советский патент 1982 года по МПК G01N27/90 

(54) ДАТЧИК ДЛЯ КОНТРОЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

.-..I

Изобретение ртносится к неразрушающему контролю металлических изделий методом вихревых токов и может быть использовано , в прокатном производстве для определения дефектов при производстве труб, листов.

Известен датчик для контроля изделий методом вихревых токов, содержащее четыре электроиндуктивных преобразователя, включающих каждый магнитопровод, полесоздающие и измерительные катушки. Полесоздающие катущки включены последовательно синфазно, а индикаторные катушки - попарно встречно И каждая пара согласно {1.

Недостатком датчика является то, что у него 1шзкая разрешающая способность к локальным неоднородностям на фоне узких и широких протяженных помех.

Ближайшим по технической сущности к изобретению является датчик для контроля металлических изделий, содержащий четыре электроиндуктивных преобразователя, включающих каждый магнитопровод, полесоздающую и измерительную катушки, подключенные к блоку обработки информаш1и. Два преобразователя установлены на общей продольной оси, два других - симметрично и параллельно этой оси, а измерительные катушки каждой пары соединены последовательно и включень в смеж ные плечи моста 2.

Недостатком датчика является то, что он не обладает избирательностью к локальным дефектам на фоне узких протяженных и широких протяженных неоднородиостей, являющихся помехами.

10

Цель изобретения - повыЩение избирательности и разрешающей способности к локальным неоднородностям на фоне узких и широких протяженных помех.

15

Цеш достигается тем, что датчик для контроля металлических изделий снабжен пятым злектроиндуктивным преобразователем, а четыре первых преобразователя расположены по периферии симметрично относительно пя:отого преобразователя, а их измерительные катушки включены последовательно между собой и встречно с измерительной катушкой пятого преобразователя. 39 На фиг. I представлен датчик, вид сверху; На фиг. 2 - то же разрез; на фиг. 3 - схема воздействия и форма сигнала локальной неоднородности на датчик; на фиг. 4 - то «е, при узкой неоднородности; на фиг. 5 - то же, при широкой неоднородаости. Датчик содержит корпус 1, четыре злектроиндуктивньис преобразователя 2-5, расположен ных по периферии датчика, и один электроиндуктивный преобразователь 6, расположенный в центре датчика. Каждый из преобразователей состоит из магнитопроврда 7, полесоздающей катушки 8, измерительной катуппси 9. Корпус закрыт крышкой 10. Преобразователь 6 является рабочим, а преобразователи 2-5 являются контрольными. Всё полесоздающие катушки соединены последовательно и согласно. Измерительные катушки четырех контрольных преобразователей I 2-5 соединены последовательно между собой,и встречно измерительной катушке рабочего преобразователя 6. Катушки выполнены таким образом, что. воздействие одного и того же участка с локальным дефектом на каждый контрольный преобразователь в четыре раза меньше, чем воздействие этого участка на рабочий преобразователь. Число витков рабочего и контрольных преобразователей выбирается с таким расчетом,, чтобы ЭДС разбаланса на выходе датчика в исходном состоянии была минимальной. Датчик работает следующим образом. Датчик устанавливается около контролируемого изделия (не показано). Если на контролируемом изделии нет неоднородностей, то сум марное сопротивление измерительных катушек преобразователей 2-5 мало и равно сопротивлению измерительной катушки преобразователя 6, а выходной сигнал близок к нулю. При перемещении контролируемого изделия относительно датчика в зависимости от формы и протяженности дефекта изК1еняется вносимое сопротивление измерительных катушек. Если считать, что воздействие одного и того же дефекта на любую катушку контрольного преобразователя вызывает изменение сопротивления на одну единицу, то это же воздействие вызывает изменение сопротивления измеритель ной катушки рабочего преобразователя на 4 единицы. На фиг. 3, 4, 5 показаны схемы воздействия и величины сигналов от различных неоднородностей. При относительном перемещении сигнал от локальной неоднородаости, размер которой меньше расстояния между рядом стоящими преобразователями, в четыре раза больше, когда она находится под преобразователем б, в сравнении с сигналом, когда эта же неоднородность находится под любым из преобразователей 2, 3, 4 и 5. При прохождении узкой длинной неоднородности сигнал вдвое меньше сигнала от локальной неоднородности, когда неоднородность находится под преобразователем 6 и преобразователями 2, 3, 4 и 5. При прохождении широкой протяженной неоднородности етгнал вчетверо меньше сигнала от локальной неоднородности, когда неоднородность находится под преобразователем 6 и любьп и тремя из преобразователей 2, 3 4 и 5. Полученный .с датчика полезный сигнал поступает в блок обработки информации и затем в устройство, осуществляющее управление технологическим процессом. Датчик позволяет надежно обнаруживать относительно мелкие неоднородносис на фоне неоднородностей, являющихся помехами (наклепы, зоны обезуглероживания и др.)и повысить производительность контроля за счет снижения процесса перебраковки и увеличения выхода годной продукции. Фор м у л а изобретения Датчик для контроля металлических изделий, содержащий четыре электроиндуктивных преобразователя, включающих каждый магнитопровод, полесрздающую и измерительную катушки, отличающийся тем, что, с целью повышения избирательное и разрешающей способности к локальным неоднородностям, он снабжен пятым . электроиндуктивным преобразователем, а четыре первых преобразователя расположены по периферии симметрично относительно пятого преобразователя, а их измерительные катушки включены последовательно между собой я встречно с измерительной катушкой пятого преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №616574, кл. G 01 N 27/86, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР N 728070. кл. G 01 N 27/86, 1975 (прототип).

1/г.г

СI

--1

--f-н

им

U-4

1

ff

0lfg. J