Электромагнитный преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХсаицищиннРЕСПУБЛИК ьрц 001 Б 27 ГИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ содержащий проводящую немагнитную ци.линдрическую оправку и установленнуюв ее полости катушку индуктивности,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности контроля,он снабжен магнитопроводом в видеферромагнитного стержня прямоугольного сечения, длинакоторого равнадиаметру полости оправки, а ширинас = 1/2 Ь, катушка:индуктивности намотана на средней части магнитопроводатак, что ее ось перпендикулярна коси оправки, длина ). катушки индуктивности равна С, ее толщина П1/61и глубине полости оправки, и диэлектрической насадкой в виде сегментас диаметром 6 = 2 1, закрывающей по"лость оправки. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(1)6). 23. 06.83. Бюл. й 23 (72) А.И. Меркулов, П,А. Лелеков, В.А. Денисов и Н.А. Кшнякин (71) Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. акад. С.П. Королева (53) 620.179 1 Й (088.8)(56) 1, Неразрушающий контроль металлов и изделий. Справочник под ред. Г.С. Самойловича. М., "Машино строение", 1976, с. 210.2. "Дефектоскопия", 1978, Мф 12; с 31)-39 (прототип).1(5 Й)(57) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ для неразрушающего, контроля,О 1024821 АИзобретение относится к электро"магнитной дефектоскопии и может использоваться для контроля дефектовэлектропроводящих изделий. ограниченных размеров.Известен электромагнитный преобраэователь к электромагнитным дефектоскопам, содержащий катушки индуктивности, у которого отношение высотыкатушек к диаметру преобразователяминимально13 ,Для повышения разрешающей способ-.ности диаметр преобразователя уменьшают до 0,5-2 мм, При этом для получения достаточной чувствительностик дефектам используют цастоту питания 1= 0,8-4 МГц,Для согласования с резонанснойизмерительной схемой и полученияиндуктивности преобразователя 5 и)большей индуктивности соединительнойлинииЬс) необходима б = 10-100 мкГн, что приводит к необходимо-.сти намотки большого числа витков,распределенных по высоте стержневогомагнитопровода. При этом уменьшаетсячувствительность к дефектам и одновременно увеличивается эквивалентныйдиаметр контура вихревых токов, чтоприводит к росту погрешностей от влияния краев. изделия.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсяэлектромагнитный преобразовательдля неразрушающего контроля, содержащий проводящую немагнитную цилинд"рическую оправку и установленнуюв ее полости катушку индуктивности 1.2. Ввиду соосности проводящей Цилинд.рической оправки и.токовой катушкиоправка является короткозамкнутым . витком, цто резко ослабляет чувст-вительность к дефектам. Одновремен но усиливается влияние нестабильности зазора системы: преобразова.тель - изделие.Для ослабления связи с оправкойдиаметр катушек уменьшен или она выполнена, например, "восьмеркообраэной".Однако при этом уменьшается эквивалетный диаметр преобразователяпри заданных размерах проводящей оп.равки, что вновь сказывается в ростевлияния нестабильности зазора системы; преобразователь - изделие.Цель изобретения - повышение точности контроля. Указанная цель достигается тем,что электромагнитный преобразовательдля нераэрушаоцего контроля, содер".жащий проводящую немагнитную цилиндрическую оправку и установленную:в ее полости катушку индуктивности,снабжен магнитопроводом в видеферромагнитного стержня прямоугольного сечения, длина 3 которого рав"на диаметру полости оправки, а ширина с1/2 катушка индуктивностинамотана на средней части магнито"провода так, что ее ось перпендикулярна оси оправки, длина 1, катушкииндуктивности равна С, ее толщина0 = 1/б и глубине полости оправки,и диэлектрической насадкой в видесегмента с диаметром й = 2, закрывающей полость оправки.На фиг. 1 представлен электромаг"нитный преобразователь, разрез, нафиг 2 - то же, вид сверху.Электромагнитный преобразовательсодержит проводящую немагнитную цилиндрическую оправку 1 с полостью 2.В полости на средней части магнитопровода 3, выполненного в видеферромагнитного стержня прямоуголь- ного сечения с длинойи ширинойЗ 0 .с = 1/22 размещена катушка 4 индуктивности, длина Ь которой равнаС. Ось 5 катушки 4 индуктивностиперпендйкулярна.оси 6 оправки 1. Толщина О катушки 4 индуктивности равна35 1/б и глубине полости 2 оправки.Диэлектрическая насадка 7 ещполненав виде сегмеита с диаметром с 1 щ 2 Ги закрывает полость 2 оправки. Пре-.образователь предназначен для вклю 40 чения в резонансную автогенераторнуюизмерительную схему,Преобразователь работает следующим,образом,45Намотка катушки 4 индуктивностив средней зоне ферромагнитного, на-пример, Ферритового стержня с указанным соотношением размеров повышаетэффективную магнитную, проницаемостьмагнитопровода ,ффффф . 5/, определяемую его Формой, что позволяет реализовать заданные начальные индуктивности катушки при малом числе витков провода. Установка преобразова теля в полость 2 проводящей цилиндрической оправки 1, ось которой перпендикулярна оси катушки 4, позволяет сконцентрировать электромагнитное24821 ВНИИПИ Заказ 4384/40 Тираж 87 писное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. н 3 30 поле в зоне контроля и снизить влия-.ние окружающих участков изделия.Максимальная плотность вихревых токов наблюдается под центром преобразователя. Русло вихревых токов определяется направлением витков. катушки индуктивности. У ее концов оно раздваивается и замыкается на участках, близких к краям магнитопровода, т.е, русло вихревых токов имеет "восьмеркообразную форму". Однако у краев магнитопровода плот ность вихревых токов меньше,чем в центральной части, что ослабляет влияние краев изделия. Базовым размером преобразователя является длина магнитопровода, а не диаметр токовой катушки индуктивности, что обеспечи- . вает повышенные эквивалентные диаметры максимальной плотности вихревых токов и ослабление влияния нестабильности зазора, тогда как разрешающая способность к дефектам определяется , половиной длины токовой катушки индуктивностиПри дефектоскопии изделий необходимо перемещать, преобразователь по поверхности изделия так, цтобы предлагаемое основное направление трещинбыло перпендикулярно плоскости вит"ков катушки 4 индуктивности. Расположение катушки 4 в центре цилиндричес- ,5 кой оправки 1, билзкой к квадратной форме рабочей поверхности катушки 4 позволяют выбором диаметра д2 В диэлектрической насадки 7 снизить влияние перекосов преобраэователя относительно поверхности изделия при его движенииПреобразователь прост по конструкции и надеженв эксплуатации.При сохранении .высокой разрешающейспособности к дефектам ослабленачувствительность к краям изделия,к нестабильности зазора и перекосупреобразователя относительно поверхности изделия, что расширяет функ-.20 циональные возможности электромагнитных дефектоскопов, поскольку повышается достоверность дефектоскопии натруднодоступных зонах изделий сложнойформы.25 Преобразователь может быть использован и для контроля вибраций иэделийв скоростных газовых потоках, ввидуего малых габаритов и массы.