Электромагнитный преобразователь для неразрушающего контроля ферромагнитных материалов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Ыл. Ь 01 М 27/86 с присоединением заявки И1 ГесударатвваанЧ кентатВааета Маяватрое ВСЯРе Оа пйрттчвиЧЧ чпнта(45) Дата опубликования описания 130378(7) Заявитель Отдел Физики неразрушающего контроля АН Белорусской ССР(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ для неРАЭРушАюцеГО кОнтРОля ФеРРОМАГ 11 итных МАТЕРИАЛОВИзобретение касается неразрушающего контроля Ферромагнитных материалов и изделий и может быть использовано для контроля термической обработки изделий, структуры материалов, толщины покрытийИзвестен электромагнитный преобразователь 1, в котором измерительная, компенсационная и катушка возбуждения расположены на общем сердечнике. Иэ мерительная и компенсационная катушки включены дифференциально. Компецсатор установлен подвижно в корпусе и выполнен из материала контролируемого иэделия. 15 Однако такой преобразователь не позволяет с высокой точностью контролировать Ферромагнитные изделия методом высших гармоник, а при изменении материала основания необходима заме- ф на компенсатора.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электромагнитный преобразователь для неразРушающего кснтроля ферромагнитных материалов .12, содержащий цилиндрический корпус, установленные в нем аксиально катушку возбуждения и расположенные у ее торцов измерительную и компенсационную катушки, включенные 80 дифференциально, компенсатор и цилиндрический магнит, обхватывающий катушки. Компенсатор выполнен из неферромагнитного материала, а число витковкомпенсационной катушки больше числавитков измерительной катушки в. В раз,где 1,5 п2,7. Преобразователемконтролируют различные ферромагнитныематериалы беэ смены компенсатора. Известный преобразователь не позволяет при ручной компенсации ЭДС первой гармоники точно Фиксировать минимум компенсированного сигнала. В результате этого снижается надежность контроля,Для повышения надежности контроля преобразователь снабжен второй жестко соединенной с корпусом катушкой возбуждения, встречно включенной с первой и установленной с цей аксиальцо, второй компенсационной катушкой, аксиальной первой и соединенной с цей по схеме суммирования, обе компенсационные катушки установлены между катушками возбуждения с возможностью взаимного перемещения вдоль оси преобразователя.На чертеже изображен предлагаемый преобразователь с одним из варнацтовсхемы управления перемещением компенсационных катушек.Преобразователь со схемои управления перемещением компенсационных катушек содержит катушки 1 возбуждения, измерительную катушку 2, компенсационные катушки 3, микронинт 4, электродвигатель 5, трансформатор б, усилитель 7, пороговое устройство 8, фазовый детектор 9, избирательный усилитель 10, индикатор 11, постоянный магнит 12, корпус 13 и каркас 14 измерительной катушки. Катушки 1 возбуждения выполнены с одинаковым числом витков и включены встречно. Они жестко закреплены в цилиндрическом корпусе 13 и установлены аксиально. Измери- тельная катушка 2 закреплена неподвижно на торце одной.из катушек возбуждения. Компенсационные катушки 3 выполнены с одинаковым числом витков, со единены между собой по схеме суммирот вания и встречно с измерительной. Компенсационные катушки намотаны на каркасы 14 с внутренней резьбой и установлены аксиально между катушка ми возбуждения с возможностью взаимного перемещения вдоль оси преобразователя. Электродвигатель 5 установлен соосно с катушками преобразователя. Микровинт 4 неподнижно закреплен на 30 оси преобразователя и выполнен по длине с правой и левой резьбой, Первичная обмотка трансформатора б последовательно подключена к выходу преобразователя, а вторичная обмотка транс 35 Форматора через усилитель 7 соединена с пороговым устройством 8. Порог срабатывания установлен в зависимости от контролируемого материала и минимального сигнала на выходе преобразователя. Вход порогового устройства через Фазовый детектор 9 подключен к обмотке управления электродвигателя, Избирательный усилитель 10 настроен на одну из четырех гармоник, например вторую, и подключен ко входу ин" дикатора 11. Корпус 13 и микровинт 4 выг.олнены из.диэлектрикаИзмерения с помощью преобразователя осуществляются следующим образом.50При установке преобразователя наконтролируемое иэделие воздействуютпеременное синусоидальное поле, обусловленное током возбуждения, и постоянное подмагничивающее поле, В измерительной катушке 2 наводится ЭДСсложной формы, содержащая как четные,так и нечетные гармоники,В компенсационных катушках 3 наводится ЭДС основной частоты возбуждения. На выходе преобразователя появ 60ляется некомпенсированный сигнал, который через трансформатор б, усили"ели 7, пороговое устройство 8 и Фазовый детектор 9 подается на обмоткууправления электродвигателя 5. В ре зультате приводится во нращение микровинт 4, неподнижно закрепленный на оси электродвигателя и имеющий по длине правую и левую резьбу. При вращении микровинта компенсационные катушки пермещаются в противоположные стороны по направлению к катушкам возбуждения. Перемещение осуществляется до тех пор, пока ЭДС, наводимая в ком-, пенсационных катушках, максимально уравняется с ЭДС, наводимой в измерительной катушке, а разностный сигнал на выходе преобразонателя не станет минимальным. Как только выходной сигнал достигнет минимума, срабатывает пороговое устройство 8, и перемещение компенсационных обмоток прекращается. Раэностный сигнал будет содержать только высшие гармонические составляющие, несущие информацию о контролируемом изделии. Вторая гармоника выделяется избирательным усилителем 10 и Фиксируется индикатором 11. При снятии преобразователя с изделия микровинт нращается в противоположную сторону, компенсационные катушки возвращаются в исходное положение, ЭДС на выходе преобразователя становится равной нулю, опять срабатывает пороговое устройство и электродвигатель отключается.Преобразователь позволяет с высокой надежностью и точностью контролировать различные ферромагнитные материалы. Применение преобразователя значительно увеличивает производительность контроля. Прибор с предлагаемым преобразователем может быть установлен в автоматическую линию. Формула изобретенияЭлектромагнитный преобразовательдля неразрушающего контроля ферромагнитных материалов, содержащий цилиндрический корпус, установленные н немаксиально катушку возбуждения и расположенные у ее торцов дифференциально включенные измерительную и компенсационную катушки, и цилиндрическиймагнит, обхватывающий корпус, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности контроля, оНснабжен второй жестко соединенной скорпусом катушкой возбуждения, встречно включенной с первой и установленнойс ней аксиально, второй компенсационной катушкой, аксиальной первой и со-единенной с ней по схеме суммирования,обе компенсационные катушки устанонлены между катушками возбуждения с возможностью взаимного перемещения ндольоси преобразователя,Источники информации, принятые новнимание при экспертизе:1. Патент ЧССР Р 134649,кл, 21 С 37/05, 1972.2. Авторское свидетель .тво СССРР 508735, кл. С 01 И 27/86, 1974,599197 Составитель И;Кесоянедактор Т,Шагова Йехред О,Андрейчук Корректор Н,Тупица каз 1400/35 Тираж 1 ЦНИИЛИ Государственного комитета по делам изобретени 113035, Иосква, Ж, Рауш12 ПодписноеСовета Министров СССРи открьггийскан наб., д. 4/5е шФилиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4