Вихретоковый преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 7409 А 1 9) 1 И 27/90 51 ИЕИ ЕТЕНИ ФС) к неразрушаюиспользовано ций из провостроении, авилок ме преобразоваащий катушки итные сердецолнен составили их группы ми обмотками ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Физико-механического института АН УССР(56) 1, Авторское свидетельство СССРМ 643187, кл. 0 01 К 27/90, 20,06.77,2. Авторское свидетельство С" СРМ 1019306, кл. 0 01 К 27/90, 05,01.82.3, Авторское свидетельство СССРМ 847182, кл. 0 01 К 27/90, 19,10.79,4, Авторское свидетельство СССРМ 859908, кл. 0 01 М 27/90, 17,12.79,5. Авторское свидетельство СССРМ 868555, кл. О 01 К 27/90, 28.01.80,(57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано Изобретение относитсящему контролю и может бытьдля дефектоскопии конструкдящих материалов в машиноации и др.Известен вихретоковыйтель к дефектоскопу, содержиндуктивности и ферромагнники, причем сердечник выпным, а его отдельная часть и/снабжены подмагничивающи Недостатком известного преобразователя является невысокая чувствительность к для дефектоскопии конструкций из проводящих материалов в машиностроении, авиации и др. Цель изобретения - повышение чувствительности за счет локализации зоны контроля - достигается благодаря тому, что в вихретоковом преобразователе, содержащем размещенные во взаимно перпендикулярных плоскостях на магнитных сердечниках две включенные последовательно-встречно обмотки возбуждения и две включенные последовательно- встречно измерительные обмотки, сердечники представляют собой перемычки, образованные выполнением вблизи одного из торцов цилиндра из магнитного материала двух взаимно перпендйкулярных сквозных радиальных пазов прямоугольного сечения, а витки обмотки имеют форму секторов и охватывают соответствующий сердечник в зоне паза. 1 ил,альным дефектам и степень подавления шающих факторов.Известен вихретоковый преобразователь, содержащий одну возбуждающую и две измерительные обмотки, Ш-образный магнитопровод, полюсные наконечники которого выполнены в виде пластин, зазоры между которыми представляют узкие взаимно перпендикулярные щели; в которых размещен короткозамкнутый виток 2. Недостатком известного преобразоваля является низкая чувствительность к деектам и низкая локальность контроля,зазора преобразователя, но и от его перекосов относительно контролируемой поверхности.Недостатком известного преобразователя является недостаточно высокая чувствительность к локальным дефектам и недостаточно высокая селективность за счет плохого подавления зон со слабой неоднородностью, например удельной электрической,проводимости.Целью изобретения является повышение чувствительности за счет локализации зоны контроля,Поставленная цель достигается тем, что в вихретоковом преобразователе, содержащем размещенные во взаимно перпендикулярных плоскостях на магнитных сердечниках две включенные последовательно-встречно обмотки возбуждения и две включенные последовательно-встречно измерительные обмотки, а плоскости вит 40 45 50 Известен вихретоковый преобразователь, содержащий С-образный магнитопровод с щелью и пазами, симметричнуюотносительно щели возбуждающую обмоткуи две измерительные обмотки, одна из которых состоит из двух встречно-включенныхполуобмоток, уложенных в пазу и проходя-щих через щель 3.Недостатком известного и реобразователя является низкая чувствительность к локальным дефектам и отсутствие отстройкизазора и перекоса его относительно контролируемой поверхности.Известен вихретоковый,преобразователь, содержащий замкнутый магнитопровод, на рабочей поверхности котороговыполнены три параллельных; паза, и размещенные на нем возбуждующую двухсекционную обмотку, измерительную обмотку,размещенную в крайних пазах магнитопровода, и короткорзамкнутый виток, размещенный в среднем пазу и охватывающиймагнитопровод 4.Недостатком известного преобразователя является низкая степень подавления 25зазора и перекоса между преобразователеми контролируемой поверхностью и невысокая чувствительность контроля к локальнымдефектам,Наиболее близким к предлагаемому является вихретоковый преобразователь, содержащий две обмотки возбуждения,включенные последовательно-встречно, идве измерительные обмотки, которые тожевключены последовательно-встречно, Все 35обмотки размещены на ферритовых соединениях 5. Особенностью известного преобразователя является высокая степеньотстройки не только от плоско- параллельного ков которых лежат в параллельных плоскостях, сердечники представляют собой перемычки, образованные выполнением вблизи одного из торцов цилиндра из магнитного материала двух взаимно перпендикулярных сквозных радиальных пазов прямоугольного сечения, а витки обмоток имеют форму секторов и охватывают соответствующий сердечник в зоне паза.Сопоставительный анализ показывает, что применение отдельных элементов, используемых в предлагаемом вихретоковом преобразователе, известно. Но использование их в указанном конструктивном исполнении, в частности применение магнитных сердечников определенной формы, дает положительный эффект - повышение локальности контроля и соответственно повышение чувствительности к локальным дефектам. Это позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критериям изобретения "новизна" и "существенные отличия",На чертеже показана конструкция предложенного вихретокового преобразователя,Вихретоковый преобразователь состоит из двух идентичных, включенных последовательно-встречно обмоток возбуждения 1, 2 и двух идентичных, включенных последовательно-встречно измерительных обмоток 3, 4. Обмотки размещены на едином магнитном сердечнике 5, для чего в зоне рабочего торца выполнены два перпендикулярных относительно оси магнитного сердечника паза 6, 7. Пазытакже взаимно перпендикулярны между собой, Обмотки возбуждения 1, 2 имеют форму секторов с внутренним прямым углом и расположены напротивдругдруга, Измерительные обмотки 3, 4 расположены симметрично относительно оси, соединяющей центры обмоток возбуждения 1, 2. Для упрощения изготовления магнитный сердечник может быть выполнен предварительно разборным и состоящим из отдельных элементов, которые после соединения элементов в единое целое образуют пазы с уложенными обмотками,Вихретоковый преобразователь работает следующим образом,С помощью идентичных обмоток возбуждения 1, 2 в контролируемом объекте не показан) возбуждают вихревые токи, Обмотки 1, 2 соединены последовательно- встречно таким образом, чтобы магнитные потоки в них имели противоположное направление. При этом в зоне между обмотками возбуждения 1, 2 имеется плоскость, в которой вертикальные составляющие первичного поля и поля вихревых токов одно(к,родного бездефектного образца отсутствуют. В этой плоскости и размещены измерительные обмотки 3 и 4, каждая из которых измеряет вертикальную составляющую результирующего поля. Таким образом, в хорошо настроенном датчике на выходе каждой из измерительной обмоток 3, 4 сигнал равен нулю на "воздухе" и при установке преобразователя на однородный бездефектный участок объекта контроля. Нулевой сигнал на выходе каждой измерительной обмотки сохраняется также и при установке на однородный участок с плоско- параллельным зазором при изменении общей толщины или удельной электрической проводимости материала объекта контроля, Таким образом осуществляется подавление соответствующих мешающих факторов, Причем за счет близкого расположения обмоток значительно подавляется также влияние зон со слабой неоднородностью (например, зона сварных швов). Баланс в каждой измерительной обмотке нарушается при перекосе преобразователя в одном направлении (относительно оси, соединяющей центры измерительных обмоток). Поэтому для подавления влияния перекосов измерительные обмотки 3, 4 включены последовательноо-встречно, Благодаря близкому расположению измерительных обмоток 3 и 4, что достигнуто в предложенной конструкции, удается получить высокую локальность контроля и степень подавления мешающих факторов. При наличии дефекта баланс нарушается и на выходе измерительных обмоток появляется сигнал, который регистрируется с помощью дефектоскопа.Благодаря расположению обмоток на магнитном сердечнике 5 достигается высокая 5 чувствительность измерительных обмотокпри сравнительно небольших размерах, Использование специальных пазов 6, 7 для размещения обмоток обеспечивает одновременно их близкое расположение.10 Предложенный преобразователь обладает высокой чувствительностью к локальным поверхностям и приповерхностным дефектам, также высокой селективностью контроля дефектов за счет подавления ос новных мешающих факторов.Формула изобретения Вихретоковый преобразователь, содержащий размещенные во взаимно перпендикулярных плоскостях на магнитных 20 сердечниках две включенные последовательно-встречно обмотки возбуждения и две включенные последовательно-встречно измерительные обмотки, плоскости витков которых лежат в параллельных плоскостях, 25 отличающийся тем,что,сцельюповышения чувствительности за счет локализации зоны контроля, сердечники представляют собой перемычки, образованные выполнением вблизи одного из торцов ци линдра из магнитного материала двух взаимно перпендикулярных сквозных радиальных пазов прямоугольного сечения, а витки обмоток имеют форму секторов и охватывают соответствующий сердечник в 35 зоне паза.