Феррозондовый преобразователь Советский патент 1983 года по МПК G01N27/87 

(5) ФЕРРОЗОНДОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий из ферромагнитных материалов и может быть использовано в машиностроительной и металлургической промышленности.Известны феррозондовые преобразователи , состоящие из одного или двух полузондов, каждый из которых содержит две обмотки: возбуждения и измерительную }

Недостатками известных преобразователей являются малая зона контроля и, в связи с этим, низкая производительность.

Наиболее близким по технической, сущности к изобретению является феррозондовый преобразователь для неразрушающего контроля, содержащий катушку с возбуждающей и измерительной обмотками и сердечник из ферромагнитного материала. Катушка охватывает сердечник и неподвижно закреплена наi нем 2.

Недостатком известного преобразователя является низкая производительность контроля из-за того, что для обеспечения необходимой зоны контроля при дефектоскопировании изделий необходимо этот преобразователь перемещать вдоль этой зоны, либо увеличивать число преобразователей. Это создает трудности при дефектоскопировании изделий. Например, для съема

10 информации с перемещающегося (вращающегося) преобразователя необходим токосъем: контактный либо индукционный. Увеличение числ преобразователей приводит к усложнению аппаратуры

15 неразрушающего контроля.

Цель изобретения - повышение производительности контроля.

Указанна цель достигается тем, что фёррозондовый преобразователь

20 для неразрушающего контроля, содержащий катушку с возбуждающей и измерительной обмотками и сердечник из ферромагнитного материала, снабжен

немагнитным диском, установленным с возможностью вращения вокруг своей оси относительно катушки, сердечник закреплен на диске, а катушка выполнена седлообразной формы и вытянута вдоль траектории вращения сердечника.

Кроме того, феррозондовый преобразователь снабжен.по крайней мере еще одной катушкой, идентичной первой.

На фиг. 1 показан феррозондов1у|й преобразователь с одной катушкой; на фиг. 2 - то же, с двумя катушками; на фиг. 3 - феррозондовый преобразов тель при контроле плоских изделий; на фиг, k - то же, при контроле труб.

Феррозондовый преобразователь содержит немагнитный диск 1, на периферии которого размещен сердечник 2 из магнитомягкбго ферромагнитного материала. Над диском расположена катуш ка 3, содержащая измерительную обмотку и возбуждающую обмотку 5- Что.бы сердечник 2 при вращении мог проходить внутри катушки, ей придана седлообразная форма, средняя линия катушки расположена так, что совпадает с дугой окружности вращении сердечника, длина сердечника 2 внутри катушки меньше eei высоты, а катушка вытянута вдоль траектории вращения сердечника. Преобразователь может быть выполнен с двумя катушками 3 и 6.

Преобразователь работает следующим образом.

С помощью высокочастотного генератора в возбуждающую обмотку 5 преобразователя подается синусоидальное напряжение. При этом в. измерительной обмотке появляется ЭДС той же частоты, .что и .в возбуждающей обмотке 5С помощью двигателя диск 1 приводится во вращение, при этом сердечник 2 периодически проходит внутри катушки 3 с частотой вращения диска. При прохождении сердечника, 2 внутри катушки на выходе измерительной обмотки наряду с основной появляется ЭДС нечетных гармоник.

При дефектоскопировании плоских .изделий 7 преобразователь помещают на поверхность изделия. Диск 1 с сердечником 2 размещают так, что плоскость диска параллельна поверхности- изделия 7- Изделие намагничивают с помощью внешнего намагничивающего.поля Н5, и если в нем имеется дефект, он

образует собственное поле, выходящее на поверхность. Нормальная составляющая Ндр этого поля подмагничивает сердечник 2, что приводит в соответствии с принципом работы феррозондовых преобразователей к появлению в измерительной обмотке 4 четных гармоник ЭДС, амплитуда которых (обычно используют вторую) пропорциональна полю дефекта Нд„.

С целью уменьшения фона основной гармоники и увеличения частоты сканирования возможно диаметрально противоположно первой -катушке разместить вторую катушку 6, причем их измерительные обмотки включить встречно.

Контроль швов электросварных труб со снятым наружным гратом с помощью такого преобразователя осуществляется следующим образом.

Труба 8 со сварным швом 9 движется со скоростью V между полюсами электромагнита 10 постоянного тока, при этом область сварного шва намагничивается, и если в нем имеется дефект (.трещина, непровар), то магнитные силовые линии образуют поле дефекта.

Преобразователь 11 размещается между полюсами таким образом, чтобы катушка 3 плоскостью витков устанавливалась вдоль направления внешнего намагничивающего поля Н Q, а ее длина перекрывала всю зону сварного шва 9Диск 1 с сердечником 2 с помощью двигателя (не показан) приводится во вращение и если при этом он пересекает поле дефекта, то в измерительной обмотке 4 наводится ЭДС, которая затем отфильтровывается и усиливается с помощью соответствующих электронных устройств.

Таким образом, феррозондовый преобразователь для дефектоскопии позволяет существенно увеличить зону контроля, по сравнению с аналогичными сканирующими устройствами нет необ ходимости в специальном токосъеме, что позволяет значительно упростить аппаратуру неразрушающего контроля и повысить производительность контроля .

Формула изобретения

Фиг. /