Магнитоиндукционный датчик

,801024817 А щоО 01 И 27/8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗО ЕТЕН СТВУ АВТОРСКОМУ СВИДЕТ/инский И.А. М ие методы исп Госплан, 194 нитные иания метал. с, 822. Город лектрическ ов. М.-Л., прототип).(21) 3256373/ (22) 11,03.81 (4) 23.06.83 (72) А.(4. Паш Б.А. филиппов (71) Институт кого научного (53) 620. 179. ;(56) 1. фДефе с. 35 Бюл. У 23гин, В.Е. Щербинин,и Е.В. Морозовфизики металлов Уралцентра АН СССР4 (088.8)(54)(57) мАГнит содержащий непо магнитный диск, можностью враще и сердечник из ала, расположен ка параллельно. ю щ и й с я те щения чувствите катушка выполне ника, изогнутого ти, концентрично на вблизи него т и диска взаимно верхний конец се на уровне середи ИНДЬКЦИОННЫИ ДАТЧИК, вижную катушку, неустановленный с воз ия вокруг своей оси, агнитомягкого материый на периферии дисго оси, о т л и ч ачто, с целью повыьности, неподвижная а в виде прямоугольпо дуге окружносй диску, и расположеак, что оси катушки перпендикулярны, а рдечника находится ны катушки.Изобретение относится к средствамконтрольно-измерительной техники иможет использоваться для неразрушаю-5щего контроля изделий из ферромагнитных материалов в машиностроительнойи металлургической промышленностях.Известен иагнитоиндукционный датчик для считывания полей рассеиваниядефектов, содержащий катушку с сердеч"ником из магнитомягкого материала,перемещающиеся относительно объектаконтроля 1 11Недостатком такого датчика являет 15ся то, что для съема информации свращающегося датчика необходим токосъемконтактный либо индукционный),Наиболее, близким по теХническойсущности к изобретению является20магнитоиндукционный датчик, содержащий неподвижную цилиндрическуюкатушку, немагнитный диск, установленный с возможностью вращения вокругсвоей оси, и сердечник из магнито 25мягкого материала, расположенный напериферии диска параллельно егооси. Оси катушки и диска параллельны 21Однако известный датчик обладаетнизкой чувствительностью из-за малого коэффициента заполнения катушкисердечником.Целью изобретения является повыше.ние чувствительности датчика,Указанная цельдостигается тем, 35что в магнитоиндукционном датчике,содержащем неподвижную катушку, немагнитный диск, установленный с возможностью вращения вокруг своей оси,и сердечник из магнитомягкого матери 40ала, расположенный на перифериидиска параллельно его оси, неподвиж"ная катушка выполнена в виде прямоугольника, изогнутого по дуге окружности; концентричной диску, и расположена вблизи него так, что оси катушки и диска взаимно перпендикуляр"ны, а верхний конец сердечника находится на уровне середины катушки.На фиг. 1 показан магнитоиндукционный датчик; на фиг, 2 - располо.жение иэделия относительно датчика.Иагнитоиндукционный датчик содержит немагнитный диск 1, на перифериикоторого размещен сердечник 2 из маг нитомягкого ферромагнитного материа"ла, вблизи диска размещена катушка3 которая имеет форму прямоугольника, изогнутого по дуге окружности,центр которой совпадает с центром вращения диска, с помощью вала 4., диск соединяется с двигателем ( не показан) .На фиг. 2 показано, как изделие 5 с дефектом, сердечник 2 и катушка 3 расположены относительно друг , друга при дефектоскопировании. Верхний конец сердечника 2 расположен на уровне середины катушки ( пунктиром показана траектория его движения при вращении диска).Датчик работает следующим образом.С помощью двигателя диск 1 с сердечником 2 приводится во вращение. Датчик помещается на поверхность испытуемого изделия (фиг, 2) такимобразом, что сердечник 2 ориентируется перпендикулярно к поверхности, а плоскость витков катушки 3 параллельно внешнему намагничивающему . полю Н 0. Внешнее намагничивающее поле Но создает в изделии поток индукции, и если в изделии имеется дефект, часть магнитных силовых линий выходит на поверхность и образуется поле дефекта. При этом поле дефекта имеет две компоненты: нормальную к поверхности образца Н у 1 и тангенциальную, Последняя не рассматривается, поскольку она направле. на перпендикулярно к оси сердечника и не оказывает на него влияния вви- ду большого раэмагничивающего фактора сердечника в этом направлении.При пересечении сердечником дефекта изделия 5 нормальная компонента его поля намагничивает сердечник вдоль его оси пропорционально величине поля Ндп, При этом сердечник об- разует собственное поле, как показано на фиг. 2. При перемещении сердечника 2 в зоне дефекта изделия 5,компонента поля сердечника Н, парал.-. лельная оси катушки 3, изменяется, и в ней наводится ЭДС, равная1= - БиЧ" -ФНв)ния сердечника;Х - координата вдоль направле"ния внешнего намагничиваю"щего поля Н .Наибольшая чувствительность датчика получается, если верхний конец сердечника расположен на уровне сеоставитель В. Филиновехред И.Гергель Корректор А. По РеДактор Р. Ци на 4/40 Тираж 873 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауш31024817 4редины катушки. Всякое другое распо- радиус изгиба этой плоскости досталожение сердечника относительно ка- точно велик, компонента поля Но, натушки приводит к худшим результатам, правленная внутрь катушки, очень матак как уменьшается потокосцепление ла,) и, если оно изменяется, то это сердечника с катушкой. Б.оказывает мало влияния на результатыПреимуществом данного датчика контроля. Такое расположение измериявляется то, что внешнее намагничи- тельной катушки особенно выгодно, .вающее поле направлено вдоль плоскос" . когда контроль проводится в перементи витков катушки ( ввиду того, что . ных полях различной частоты.