Вихретоковый преобразователь

п 1 580438 Сова Советскил Социалистических Республик(43) Опубликовано 15.11 (45) Дата опубликовани истров СССРизобретений(088.8) юллетень4 о дел ткрытлй исания 10.11.7. Кунцев Отдел физики неразрушающего контроля АН Белорусской ССР(54 ример, слокаИзобретение относится к средствам электроиндуктивной квалиметрии и может быть использовано для преобразования неэлектрических величин в электрические сигналы при контроле качества материалов и изделий.Известны электроиндуктивные преобразователи неэлектрических величин в электрические сигналы для контроля качества материалов и изделий, содержащие катушки взаимоиндуктивности, магнитные поля которых ориентированы в различных направлениях относительно контролируемого объекта 11. Однако достоверность контроля этими преобразователями недостаточная, так как в преобразователях проходного типа используют однофазные, одночастотные поля,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является вихре- токовый преобразователь, содержащий обмотку возбуждения, выполненную в виде статорной обмотки асинхронного двигателя, и измерительные обмотки, установленные в полости обмотки возбуждения 2.В данном случае дополнительно возбуждается в контролируемом объекте бегущее магнитное поле.Однако достоверность контроля изделий с дислокациями и вакансиями различного типа недостаточная, так как взаимодействие только с бегущим полем не обеспечивает требуемого соотношения сигнал/помеха, наппри преимущественной ориентации диции перпендикулярно вектору поля,Для повышения достоверности контроля из 5 делий с дислокациями и вакансиями различного типа предлагаемый преобразовательснабжен возбуждающим узлом, выполненнымв виде двух пар колец 1 ельмгольца, междукоторыми аксиально с ними расположена об 10 мотка возбуждения, и дополнительной измерительной обмоткой, установленной в полостиобмотки возбуждения коаксиально с ней.На фиг. 1 изображена схема описываемогоустройства; на фиг. 2 - структурная схема15 работы устройства.Вихретоковый проходной преобразовательсодержит обмотку 1 возбуждения, расположенные внутри каркаса 2, измерительные обмотки 3, токовые обмотки 4, выполненные ввиде двух колец 1 ельмгольца; токовые обмотки 5 являются второй парой колец Гельмгольца; измерительную кольцевую обмотку б, расположенную на каркасе 7. Структурная схемавключает вихретоковый проходной преобразо 25 ватель 8, источник 9 синусоидального тока,источник 10 линейно изменяющегося тока, источник 11 синусоидального тока, имеющийвыходы двухфазного и трехфазного напряжения, блок 12 обработки сигналов.30 Каркасы 2, 7 выполнены из диэлектрика,например, из текстолита, Обмотка 1 возбуждения уложена симметрично вдоль образующей по периметру каркаса 2, и ее секции, противоположно расположенные, попарно соединены между собой, образуя многофазную обмотку. Токи при протекании по обмотке возбуждения 1 создают вращающееся электромагнитное поле. Измерительные обмотки 3 расположены симметрично по окружности. Каждую из измерительных обмоток при отсутствии контролируемого изделия в преобразователе устанавливают поворотом вокруг своей продольной оси в такое положение, когда выходное напряжение минимальное, этим достигается отсутствие трансформации ЭДС поля возбуждения. Измерительные обмотки 3 соединены между собой последовательно согласно; такое соединение может быть как непосредственное, так и через электронные сумматоры.Устройство работает следующим образом.Обмотки 5 возбуждения подключают к выходу источника 9 синусоидального тока, Обмотку 1 возбуждения подключают к выходу источника 11 синусоидального тока с учетом фазности. Частота колебания тока зависит от вида материала контролируемого изделия, Например, для контроля ферромагнитных изделий частоту тока возбуждения устанавливают 50 Гц, для неферромагнитных материалов частота тока возбуждения выше, Обмотку 4 возбуждения подключают к источнику 10 линейно изменяющегося тока, Выход измерительной обмотки 3 и выход измерительной кольцевой обмотки 6 подключают на вход блока 12 обработки сигналов последовательно согласно. Соединение их может быть как непосредственное, так и через электронный сумматор.Контролируемое изделие перемагничивается синусоидальным и вращающимся электромагнитными полями с линейно изменяющимсяподмагничиванием. Подмагничивание контролируемого изделия приводит к тому, что значения магнитных проницаемостей изделия изменяются соответственно изменению напряженностей,поля. В измерительных обмотках 3преобразователя наводится ЭДС в виде суммарного спектра гармоник, Причем амплитуда и фаза составляющих суммарного спектра10 этого сигнала зависят от электромагнитныххарактеристик и линейных размеров контролируемого изделия,По корреляционной зависимости амплитудыи фазы составляющих суммарного спектра,наведенных вихревыми токами от контролируемого изделия, определяют физико-механические параметры и линейные размеры, Диаметр контролируемого изделия определяют поамплитуде первой гармоники тока возбужде 20 ния, толщину трубчатых изделий по амплитуде и фазе третьей гармоники тока возбуждения, а твердость цилиндрических ферромагнитных материалов по амплитуде и фазе второй гармоники тока возбуждения,25Ф ор мула изобретенияВихретоковый преобразователь, содержащий обмотку возбуждения, выполненную в 30 виде статорной обмотки асинхронного двигателя, и измерительные обмотки, установленные в полости обмотки возбуждения, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля изделий с дислока циями и вакансиями различного типа, онснабжен возбуждающим узлом, выполненным в виде двух пар колец Гельмгольца, между которыми аксиально с ними расположена обмотка возбуждения, и дополнительной изме рительной обмоткой, установленной в полости обмотки возбуждения коаксиально с ней,580438 Фиа 2 Составитель А. Духанин Корректор 3. Тарасова Редактор И. Марголис Техред А. Камышникова Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2416/14 Изд. Мо 878 Тираж 907 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5