Проходной дифференциальный электромагнитный преобразователь

/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР У 637659, кл. С О 1 И 27/90, 1978.Авторское свидетельство СССР У 756187, кл. С 01 В 7/06, 1978.Авторское свидетельство СССР У 847177 ф кл. С 01 И 27/90, 1981.Герасимов В.Г. Электромагнитный контроль однослойных и многослойных иэделий. М.: Энергия, 1972, с. 150. (54)(57) ПРОХОДНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий полесоздающие и измерительные катушки индуктивности, размещенные соосно и симметрично однаотносительно другой, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжендвумя идентичными компенсирующими катушками, размещенными .по обестороны от измерительных, каждаякомпенсирующая катушка выполненав виде двух или нескольких секций, одна из которых размещена вплоскости, соответствующей измерительной катушке индуктивности, а компенсирующие катушки соединены между собой последовательно-встречно в виде замкнутого контура.35 40 45 50 изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано при дефектоскопии качества материалов стержней вихретоковым методом во всех отраслях народного хозяйства.Целью изобретения является потвышение чувствительности преобразователя.На фиг. 1 изображен предлагаемый проходной, дифференциальный электромагнитный преобразователь; на фиг. 2 - график экспериментальной зависимости выходного напряжения от расстояния до края стержня известного преобразователя; на фиг, 3 - то же, предлагаемого преобразователя,Преобразователь содержит поле-: создающие катушки 1 и 2 индуктивности, выполненные в виде колец Гельмгольца, измерительные катушки 3 и 4, соединенные последовательно-встречно, компенсирующие катушки 5 и 6, состоящие из секций 7, 8 и 9, 10 соответственно. Идентичные катушки 5 и 6 соединены последовательно-встречно в виде замкнутого контура и размещены соосно с измерительными катушками 3 и 4 и симметрично относительно их, при этом секции 8 и 9 компенсирующих катушек размещены в плоскостях измерительных катушек 3 и 4 соответственно, В качестве изделия служит стержень 11 с искусственным дефек-. том 12, расположенным на расстоянии Е = 5 мм от края.Зависимость сигнала преобразова теля от расстояния до края беэдефектного стержня показана на кривой 13 (фиг. 2), а на кривой 14 (фиг. 3) - амплитуда импульсов от края дефектного стержня.Преобразователь работает следу" ющим образом.. Контролируемое изделие (стержень) 11 перемещается через зону контроля преобразователя, полесоздающие катушка 1 и 2, которого возбуждают в стержнях вихревые токи. Электромагнитное поле вихревых токов наводит в измерительных катушках 3 и 4 вносимые напряжения. При отсутствии изделия в преобразователе,.а также при установке в нем изделия с однородной структурой,5 1 О 5 20 25 ЭО однородность магнитного поля в зоне контроля преобразователя ненарушается, при этом выходное напряжение с катушек 3 и 4 равно нулю, поскольку вносимые напряжения катушек 3 и 4 равны по амплитуде ифазе. В компенсирующих катушках 5 и 6 ток не протекает, поскольку напряжения, наводимые на них, равны по амплитуде и противоположны по фазе.При прохождении через зону контроля изделия с дефектом на выходе катушек 3 и 4 появляется импульс напряжения. В катушках 5 и 6 в это время ток практически не протекает, поскольку сигнал от дефекта во много раз меньше величины вносимого напряжения на одной катушке.При приближении к зоне контроля края стержня однородность магнитного поля вдоль оси преобразователя нарушается, при этом в катушках 5 и 6 наводятся напряжения различной величины и по ним начинает протекать ток, создающий электромагнитное поле, стремящееся уменьшить неоднородность электромагнитного поля в зоне измерительных ка" тушек 3 и 4, в результате чего снижается чувствительность преобразователя к краю стержня, в то же время сохраняется чувствительность к мелким дефектам.Подбором параметров компенсирующих катушек и места их расположения можно уменьшить величину неконтролируемой зоны на краю стержня до величины 0,3-0,5 эквивалентного диаметра преобразователя.Минимальная величина контролируемой эоны на краю стержня достигается при размещении одной секции компенсирующей катушки в плоскости соответствующей измерительной катушки. Это обусловлено тем, что в катушках, расположенных в одной плоскости, максимумы чувствительности к краю стержня совпадают, при этом обеспечивается оптимальное снижение чувствительности к краю стержня и достигается минимальная величина неконтролируемой зоны на краях,На фиг. 2 и 3 приведены результаты экспериментальных исследований преобразователя.Исследования проводятся на образцах с наружным диаметром 0Ри Составитель А. Бодроктор О. Черниченко Техред Т.фанта Корректор И,Эрдей 896ного комитета ССений и открытийРаушская наб.,914/4 2 Тираж ВНИИПИ Государстве по делам изобре 113035, Москва, ЖПодписноеР к илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна з 1180719 . 48 мм и электропроводностью о расположены в средней зоне преборы МСм/м. В качестве дефектного об- зователей, разнесены между собой раэца используют стержень 11 с ис- на расстоянии 4 мм и имеют эквивакусственным дефектом 12, располо- лентный диаметр 11 мм. Компенсирующие женным на расстоянии Ь = 5 мм от .катушки преобразователя имеют эквикрая (фиг. 1). Искусственный дефект валентный диаметр 23 мм. Рабочая часвыполнен в виде глухого отверстиятота преобразователя выбрана из усло диаметром 1,2 мм и глубиной 1,2 мм. вия максимальной чувствительностиДля исследований используются пре-к дефектам и составляет 4,2 кГц, образователи, полесоэдающие катуш при этом обобщенный параметр,Э 3. ки которых выполнены в виде колец Данный преобразователь позволяет Гельмгольца эквивалентным диамет- надежно выявлять дефекты, расположенром 36 мм, а измерительные катушки- ные на расстоянии 5 мм от края.