Проходной вихретоковый преобразователь

Изобретение относится к неразру-шащрему контролю и может быть использовано при двухчастотном скоростномконтроле протяженных ферромагнитныхматериаЛов и изделий.5По основному авт. св. У 868551известен проходной вихретоковыйпреобразователь, содержащий низкочастотную и высокочастотную возбуждающие катушки, основную и и дополнительных пар дифференциально включенных измерительных катушек индуктив-.ности, соединенных последовательносогласно между собой и с основнойпарой измерительных катушек, размещенных последовательно вдоль оси преоб- .15разователя с осевыми зазорами междукатушками, образующими последовательно число простых чисел ( 1 1.Однако точность и эффективностьконтроля при применении известного щпреобразователя недостаточна из-занеоптимальности соотношений его геометрических параметров, так как приконструировании датчиков самосравнения, применяемых при электромагнитном, в частности, двухчас:отномконтроле, необходимо правильно выбрать соотношение между средним диаметром дифференциально соединенныхкатушек и осевым расстоянием междуними,Увеличение этого расстоянияспособствует как улучшению распознавания дефекта, так и увеличению влияния мешающего фактора, медленно изменяющихся по длине изделия неоднородности структуры. уменьшение рас-. 35стояния не только. уменьшает влиянинеоднородности,но и ухудшает услов 7.ераспознавания дефекта из-за взаимноговлияния встречно включенных катушек,друг на друга. Критерием оптимальности может служить получение приконтроле максимального отношениясигнал. /шум,Цель изобретения - повышение точности и эффективности контроля.Поставленная цель достигаетсятем, что в проходном вихретоковомпреобразователе измерительные катушки выполнены разного диаметра, а отношение осевого зазора между любыми,смежными катушками к полусумме ихсредних диаметров равно 0,5 - 0,8,На фиг. 1 представлена электрическая схема соединения катушекпредлагаемого проходного нихретокового преобразователя с двумя парамиизмерительных катушек; на фиг.2 -взаимное расположение разных по диаметру измерительных катушек преобразователя; на фиг. 3 - то же, вари6 Оант выполнения,Прохбдной вихретоковый преобразователь состоит из возбуждающих. высо-.кочастотной 1 и низкочастотной,2катушек индуктивности, четырех измерительных катушек 3 . 6 индуктив ности, размещенных вдоль оси преобразователя и объединенных в две дифференциально включенные пары, например 3-4 и 5-6, соединенные между собой последовательно-согласно, Все катушки размещены на каркасе с центральным отверстием, внутри которого находится контролируемое изделие 7.Осевые зазоры между измерительными катушками 3 - б образуют последовательность простых чисел, а сами катушки имеют разные последовательно увеличивающиеся диаметры.Предлагаемый преобразователь работает следующим образом.Контролируемое ферромагнитное изделие 7 перемагничивается полем низкой частоты и большой амплитуды с помощью катушки 2 индуктивности, подключенной к источнику низкой частоты (не показан), и полем высокой частоты небольшой амплитуды с. помощью катушки 1 индуктивноети, подключенной к источнику высокой частоты и малой мощности (не пока=" за) .При перемещении через преобразователь контролируемого иэделия 7все его участки поочередно проходят каждую из последовательно расположенных по направлению движения измерительных катушек 3 - 6. Числа витков подобраны таким образом, чтоабсолютнве значения ЭДС на каждой из них в идентичных условиях равны. Поэтому лишь появление дефекта под любой из измерительных катушек 3,4,5 нли б индуцирует на выходе преобразователя электродвижущую силу, от,пичную от нуля.Расстояния между измерительными катушками выполняются неодинаковыми с тем, чтобы исключить возможную кратность между периодом низкочастоного поля и временем ,прохождения дефектного участка между двумя соседними катушками, для чего средние расстояния между измерительными катушками 3 - 6 выбраны,так,что образуют последовательность простых чисел.Различные последовательно увеличивающиеся по ходу движения иэделия.7 диаметры измерительных катушек 3 - 6 позволяют оптимизировать процесс контроля с точки зрения повышения отношения сигнал / шум на выходе преобразователя.Экспериментальные исследования, проведенные для многокатушечного преобразователя применительно к двух- .частотному методу контроля при повышенных скоростях перемещения контролируемого изделия(до 4 - 6 м/с), показали, что зависимость выявляемос ти (значение сигнал / шум) от отношения осевого зазора между любыми диф=. ференциально соединенными катушками1 Ч 04,0 З Заказ 6921/3 Подписно ВНИИПИ Тираж филиалг, Ужго ППП "Патент род, ул. Проеая,4 к полусумме их средних диаметров имеет выраженный максимум. Оптимальным можно считать отношение, лежашее в диапазоне 0,5 - 0,8, на границах которого значение сигнал /,шум по сравнению с его максимальным значе вием уменьшается в 1,5 раза.Однако изменение диаметра измерительных .катушек может повлечь за собой некоторое изменение ЭДС на каж,дой из катушек вследствие изменения 1 О коэффициента заполнения, Практичес-, кая проверка показала, что при контроле по второй, гармонике высокочастотногосигнала в широком диапазоне изменения коэффициента заполнения (0,09 - 0,6) вариации абсолютных значений ЭДС на катушках не превьааали тех значенйй, которые обычноимеют место из-за неидентичности намотки. Таким образом, предлагаемый преобразователь обеспечивает многократный контроль одних и тех же участков контролируемого изделия в разные моменты периода изменения низкочастотного поля и увеличение отношения сигнал / шум, что позволяет исключить возможность пропуска дефектного участка.и, следовательно, при большей производительности (4 вб м/с) повысить точность и эФФективность контроля,