Накладной вихретоковый преобразователь для контроля параметров металлических изделий

(5 ц 5 6 01 К 27/9 ЕТЕЙИЯ ехническокоВ,А.Ка в и В.И.Ч ы и приборь промышлен здат, 1983, с ИПРЕЯ ПАРАЛИЙ ерительшающим спользоых, физиических ктропро(54) НАКЛ ОБРАЗОВ МЕТРОВ (57) Изоб ной техни методам вано для к ко-меха параметр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(71) Запорожский центр научнго творчества молодежи(56) Герасимов В.Г. и др. Методэлектромагнитного контроляных изделий, М Энергоатоми123-124,АДНОЙ ВИХРЕТОКОВЬ АТЕЛЬ ДЛЯ КОНТРОЛ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕ ретение относится к изм ке, а именно к неразру контроля, и может быть и онтроля электромэгнитн нических и геометр ов ферромагнитных и эле)Ы , 169874 водящих материалов. Цель изобретения - повышение достоверности контроля эа счет отстройки от влияния отклонения преобразователя от нормали к поверхности контролируемого изделия, В накладном вихретоковом преобразователе для контроля параметров металлических изделий, содержащем двухщел евой составной магнитопровод,. выполненный из двух идентичных сердечников 1, 2, скрепленных симметрично относительно веотикальной оси симметрии, с размещенными нэ нем возбуждающей катушкой, подклюценной к источнику 7 переменного тока, и измерительной катушкой, подключенной к измерительному прибору 8, магнитопровод выполнен с цилиндрической рабочей поверхностью, оба сердечника по всей высоте и у ширине, включая щели, разделены электро- проводящей пластиной 9, Возбуждающая катушка и измерительная катушка выполнены каждая из двух последовательно соглас- но включенных секций 3, 4 и 5, б. 1 ил.д=дициу Изобретение относится к измерительной технике, а именно к неразрушающим методам контроля, и может быть использовано для контроля электромагнитных, физико-механических и геометрических параметров ферромагнитных и электропроводящих материалов, например магнитнои проницаемости, злектропроводности, толщин покрытий, твердости, элементов химсостава,Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет отстройки от влияния отклонения преобразователя от нормали к поверхности контролируемого изделия,На чертеже показана конструкция накладного вихретокового. преобразователя для контроля параметров металлических изделий,Устройство содержит замкнутый двухщелевой магнитопровод, состоящий из двух идентичных сердечников 1, 2, на которых размещены возбуждающая катушка индуктивности из двух последовательно согласно включенных секций 3, 4 и измерительная катушка индуктивности из двух последовательно согласно включенных секций 5 и б, Возбуждающая катушка подключена к источнику 7 переменного тока, измерительная катушка подключена к измерительному прибору 8. Оба сердечника между собой по всей высоте и ширине, включая обе щели, разделены электропроводящей пластиной 9, Полюс магнитопровода преобразователя выполнен цилиндрическим с образующей, параллельной направлению щели, а толщина с пластины выбрана из условия с2 д, где д - глубина и роникновения электромагнитного полл в материал электропроводящей пластины.Накладной вихретоковый преобразователь для контроля параметров металлических изделий при использовании преобразователя устанавливается на поверхность контролируемого изделия 10. Секции 3 и 4 возбуждающей катушки подключаются к источнику 7 переменного тока, а выход секций 5 и б измерительной катушки подключаются к измерительному прибору 7, Так как в сердечниках 1 и 2 создаются магнитные потоки Ф 1 и ч отдельными секциями 3, 4 катушками и сердечники 1 и 2 разделены по всей высоте и ширине электропроводящей пластиной 9, исключающей взаимодействие потоков Ф 1 и Юъ между собой, то магнитные потоки Ф и Ф 2 независимы. В результате, например, при контроле непроводящего по.,рытия толщиной Л; когда преобразователь установлен перпен 5 10 15 20 30 35 40 45 50 55 дикуля рно поверхности контролируемогоизделия, с выхода секций 5, б измерительных катушек снимается напряжение05,6 = (05 - ЛО 5 Л) + (06 - ЛО 6 Л) (1)где 056 - напряжение с секций 5 и 6измерительной катушки при размещениипреобразователя на материале изделия безпокрытия;05 Л,О 6 Л - изменения напряжения с секций 5 и б измерительной катушки, вызванные покрытием Л,При изменении угла наклона а преобразователя относительно поверхности изделия, например, на величину Ласекций 5,6 измерительной катушки снимается напряжение05.6 = (05 Л 05 Л ЛО 5 а) ++ (06 ЛО 6 Д+ Л 06 а) (2)где ЛО 5 а,ЛО 6 а - соответственно напряжение, определяемое изменением угла наклона а на величину Ьа,При идентичности выполнений сердечников 1 и 2 и равенство числа витков секций3, 4 и 5, б, учитывая, что потоки Ф 1 и Ф 2взаимодействуют с материалом изделия 10независимо, получим05=06 = О, Л 05 Л=ЛО 6 Л = ЛОЛ:Лйа=ЛО 6 а = ЛОатогда выражение (1) примет вид05,6= 20 - 2 ЛОЛ (3)Из (3) следует, что на результаты контроля толщины покрытия угол отклоненияЙа магнитопровода влияния не окажет.Толщина с электропроводящей пластины 9 выбирается из условияс = 2 д или с2 д,где д - глубина проникновения электромагнитного поля в материал электропроводя-.щей пластины где Х - частота тока возбуждения;,и;у - относительная магнитная проницаемость и электропроводность материала пластины, что исключает взаимодействие части потоков Ф 1 и Ф 2,.проникающих в пластину с противоположных сторон,По величине зафиксированного напряжения 05,6 прибором 8 судят о толщине не- проводящего покрытия или другого параметра, пользуясь, например, тарировочным графиком,В выражении (2) составляющие результирующего напряжения ЛОЛи ЛОа определяются независимыми магнитнымиЗаказ 4389 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 потоками Ф 1 и Ь, поэтому при уменьшении магнитного сопротивления полям рассеяния в области угла й + Ьй и увеличении магнитного сопротивления в области угла а - Ьа составляющие Лйаи Ь 06 а скомпенсируют друг друга, поэтому на точность измерения контролируемого параметра, например толщины покрытия, отклонения преобразователя относительно поверхности материала изделия не окажутся,Формула изобретен ия Накладной вихретоковый преобразователь для контроля параметров металлических изделий, содержащий замкнутый двухщелевой магнитопровод, составленный из двух идентичных сердечников, закрепленную на ней катушку индуктивности и электропроводящую пластину, размещенную в рабочей щели магнитопровода, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет отстройки от влияния отклонения преобразователя От 5 нормали к поверхности контролируемогоиэделия, он снабжен второй катушкой индуктивности, катушки индуктивноСти выполнены каждая из двух последовательно согласно включенных секций, разме ф ых 10 на сердечниках маг ,дпд;рабочаяповерхность магни 1 опрйвЬМЬ:-вйпарНн цилиндрической с о азущей:парзллЕл ной направлению ли, эюятВЙ 1 РОВМяФ щая пластина разме нйдакже и"вб второй 15 щели; а ее толщина 1 выбрана из условият2 д, где д - глубина проникновения электромагнитного поля в материал электропроводящей пластины.