Вихретоковый преобразователь агафонова

(51) 5 тЕ К АВТОРСК БИДЕТЕЛЬСТ Ы к средствам не- лектропроводяий на наличие электромагнитт быть использоавтоматическом сложной конфи- шиностроительавтоматическом реж сложной конфигурац ной промышленност тационном контроле любой отрасли народ обходим неразрушаю я изделии троительи зксплуаизделий в ва, где нель, напримах контро и в машино , а также пр различных ного хозяйс щий контро ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО(71) Уральский филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательскогоинститута им.Ф.Э.Дзержинского(56) Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. /Подред.В.В,Клюева, - М.: Машиностроение,1976, кн,2, с,83, рис, 2,Дорофеев А,Л, и др. Электромагнитнаядефектоскопия. - М,: Машиностроение,1980, с,151.Авторское свидетельство СССРМ 896535, кл. 6 01 й 27/90, 15.04.80.Авторское свидетельство СССРГч. 1062594, кл. 6 01 М 27/90, 23.09,82.(54) ВИХРЕТОКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АГАФОНОВА(57) Изобретение относитсяразрушающего контроля эщих материалов и изделнесплошности, а именно кной дефектоскопии, и можевано как в ручном, так и врежимах контроля изделийгурации в любой отрасли ма Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля электропроводящих материалов и изделий на наличие несплошности, а именно к области электро"магнитной дефектоскопии, и может быть ис- пользовано как в ручном, так и в 1700461 А 1 ной промышленности; авиационной, судостроительной, энергетической и т,д. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет отстройки от влияния перекоса преобразователя относительно поверхности контролируемого изделия, Укаэанная цель достигается тем, что вихре- токовый преобразователь содерхит цилиндрический корпус, подпружиненный вдоль оси корпуса держатель, установленные в держателе соосно с корпусом ферромагнитный сердечник и охватывающую сердечник обмотку в виде усеченного конуса, а также взаимодействующую со свободным концом сердечника шаровую опору, центр которой лежи на оси корпуса. Сердечник выполнен из ферромагнитного материала, обмотка ориентирована меньшим основанием к шаровой опоре, а ее больший диаметр не превышает диаметра шаровой опоры, Пружина выполнена из диэлектрического материала, а держатель представляет собой диэлектрическую пластину с консольно закрепленны- ми на ней лапками, охватывающими шаровую опору, и с закрепленным на этих концах лапок диэлектрическим пояском, Одна из лапок установлена с возможностью поворота относительно диэлектрической пластины. 2 ил.мер в энергетике на ТЭС при контролевнешних и внутренних поверхностей металла протяженных цилиндрических полостей,например бандажных колец турбогенератора, каналов роторов турбин.Целью изобретения яляется повышениедостоверности контроля за счет отстройкиот влияния перекоса преобразователя отно, сительно поверхности контролируемого изделия (отклонение вертикальной оси, преобразователя от нормали к контролируемой поверхности).На фиг, 1 представлен вихретоковый1 преобразователь на фиг. 2 - сечение А - А нафиг. 1,Преобразователь содержит диэлектрический корпус 1 с окном 2 и пазами (непоказаны), держатель 3 сканирующего устройства. Корпус соединен посредством ди, электрической пружины 4 с держателем 5преобразователя, выполненным из четырехлапок б, консольно соединенных с диэлектрической пластиной 7 так, что одна из лопаток установлена с возможностью поворотавокруг оси 8 относительно пластины 7 ификсирования штифтом 9. В одной из неоткидывающихся лапок в окне 2 корпуса 1установлен ограничитель 10, В нижней части лапок выполнены канавКи (не показаны),в котооые уложен диэлектрический поясок11, 8 держателе 5 преобразователя установлены обмотка 12 в виде усеченного конус с ферромагнитным сердечником 13 ввиде эллипсоида и шаровая опора 14 изфеоромагнитного материала, охваченнаялапками держателя и контактирующая сосвободным концом сердечника. Обмотка 12ориентирована меньшим основанием к шаровой опоре 14, а ее больший диаметр непревышает диаметра шаровой опоры.Вихретоковый преобразователь работает следующим образом.Перед началом контроля преобразователь устанавливают в сканирующее устройство (не показано) держателем 3. Послесканирующее устройство устанавливаютна контролируемую поверхность 15 и приводят в движение, При поступательном движении по контролируемой поверхностипреобразователь совместно со сканирующим устройством совершает сложноепространственное движение: возвратновертикальное без отрыва от контролируемой поверхности, а также прецессированиевертикальной оси симметрии преобразователя по случайной траектории с наклонамив различные стороны. При совершении возвратно-вертикального перемещения преобразователя изменение расстояния витковдиэлектрической пружины 4 в электромаг 20 25 30 35 40 45 50 нитном поле обмотки 12 не вносит изменения в импеданс обмотки 12, так как в ее витках отсутствуют токи проводимости, и информационный нулевой уровень сигнала преобразователя зависит только от свойствматериала контролируемого объекта. При совершении наклонов вертикальной оси преобразователя и даже прецессировании ее в динамическом режиме контроля преобразователь не вносит изменений в импеданс обмотки, так как обмотка 12 удалена от поверхности, ее электромагнитное поле замыкается на верхний сферический сегмент шаровой опоры 14, а поверхность шаровой опоры в электрических и магнитных полях эквипотенциальна,поэтому каждая точка сферической поверхности обладает равным электромагнитным потенциалом и абсолютной пространственной симметрией, при этом вектор-потенциал магнитного поля всегда нормален как к поверхности шаровой опоры, так и к контролируемой поверхности. Поэтому каждая точка шаровой опоры обладает абсолютной пространственной инвариантностью и практически электромагнитной инвариантностью как по абсолютному значению, так и по направлению относительно контролируемой поверхности. В связи с этим и при наклоне преобразователя происходит переход от одной точки касания (опора касается поверхности всегда в одной точке) контролируемой поверхности к другой, но изменений в информационный сигнал такой переход не вносит, следовательно, нулевой пороговый уровень контроля остается неизмененным.Таким образом, преобразователь обладает высокой независимостью информационного сигнала от наклона преобразователя к контролируемой поверхности, что значительно облегчает конструирование вторичной аппаратуры контроля и дает возможность применения накладных преобразователей в автоматических сканирующих системах контроля с высоким уровнем пороговой чувствительности к выявлению несплошностей, а это повышает достоверность контроля и более обьективное прогнозирование ресурса обьектов контроля для дальнейшей их эксплуатации,Формула изобретения Вихретоковый преобразователь, содержащий цилиндрический корпус, подпружиненный вдоль оси корпуса держатель, установленный в держателе соосно с корпусом ферромагнитный сердечник и охватывающую сердечник обмотку в виде усеченногоКорректор Т.Палий аказ 4463 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 КНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 конуса, а также взаимодействующую со свободным концом сердечника шаровую опору центр которой лежит на оси корпуса, о тл и ч а ю щийся тем,что,сцелью повышения достоверности контроля за счет отстройки от влияния перекоса преобразователя относительно поверхности контролируемого иэделия, сердечник выполнен в виде эллипсоида, шаровая опора выполнена из ферромагнитного материала, обмотка ориентирована меньшим основанием к шаровой опоре, а ее больший диаметр не превышает диаметра шаровой опоры, пружина выполнена иэ диэлектрического материала, а держатель представляет собой диэлектри ческую пластину с консольно закрспленными на ней лапками, охватывающими шаровую опору, и с закрепленным на концах лапок диэлектрическим пояском. а одна из лапок установлена с возможностью пово рота относительно диэлектрической пластины.