Накладной индукционный преобразовательдля магнитошумовой структуроскопии

Номер патента: 824015

Авторы: Володичев, Гнездилов, Лаврентьев, Чекас

ZIP архив

Текст

Союз Советских Сфцналнстнчесннх Ресаублнн(53)М. Кл.з 6 01 М 27/83 Государственный коиятет СССР оо деяам изобретений н открмтнй(72) Авторы иэобретени Б. В. Лаврентьев,. Я. Н. Чекас, Б. Н. Гнезд и Е.А. Володичев Е,(71) Заявитель ост йЩфт:,а-Дону технол ательння учно-исслед и машиностр НОЙ зтНДУКЦОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬМАГНИТОШУ 1 ЮВОЙ СТРУКТУРОСКОПИИ(54) НА ляет 4 Р, т. е. 4 Р/АР я 63, 6. При использовании квадратнойкатушки тех же габаритов со стороной 2 Р (в этот квадрат вписывается окружность радиуса Р) активная длина витка составляет 4 Р при-общей длине витка 8 Р, т.е50.Наиболее близким к предлагаемому является накладкой индукционный преобразователь для магнитошумовой струК туроскопии, содержащий источник перемагничивающего поля, выполненный в виде соленоида, и накладную измерительную катушку, размещенную внутри его, выполненную в вкде двух идентичных последовательно-встречно включенных секций, установленных одна за другой плоскостью витков нормально к направлениюперемагничивания, внутри которой расголожено контролируемое изделие (21.Недостатком ивателя являетсяроля при одностоконтролируемомуиая малым отношеустановке двухсе а теля боковой (насекций на поверхо изделия через пл Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано на машиностроительных предприятиях для контроля структурно-механических свойств ферромагнитных изделий,.Известен накладной индукционныйпреобразователь для магнитошумовойструктуроскопик, содержащий источникперемагничивающего.поля, выполненныйв виде подковообразного электромагнита, и измерительную катушку, расположенную.между полюсами электромагнита,плоскости витков которой параллельныплоскости поверхности контролируемого изделия 11,Недостатком известного преобразователя является низкий уровень ЭДСмагнитного шума, так как в формировании этой ЭДС принимает участке продольная по направлению перемагиичквания составляющая скачков намагниченности, наводящая импульсы ЭДС научастках витков, расположенных пер"пендикулярно направлению перемагничивания.При использовании круглой катушки радиуса В с общей длиной витка 2 ВР активная длина витка (удвоенная проекция ее на перпендикуляр кнаправлению перемагничивания) состав ЗО звестного преобраэонизкая точность конт роннем доступе к изделию, обусловленнием сигнал/шум. При кцнонного преобразов ружной) поверхностью ность контролируемог ощадь витков проходит значительный по величине несинусоидальный магнитный пОток .(перемагничивание оуществляется по петле,близкой к предельному циклу гистерезиса), наводящий периодическую несинусоидальную ЭДС в секциях катушек 5Вследствие невозможности изготовитьсовершенно идентичные секции и совершенно идентично их ориентировать,на выходе преобразователя действуетразностная ЭДС первой и высших гармоник основного потока, причем с повышением номера гармоники (ее частоты), эту ЭДС все труднее скомпенсировать, При этом наиболее высокочастотные гармоники, лежащие в пределахспектра ЭДС магнитного шума, являющиеся шумом в информационном смысле,проходят в измерительный тракт структуроскопа даже после подавления дискретных компонент ЭДС преобразовате-.ля фильтром верхних частот, что снижает точность контроля. При установке секций преобразователя боковой поверхностью в верхней-нерабочей-частивитков также наводится ЭДС магнитногошума, направленная встречно ЭДС, наводимой скачками намагниченности врабочей части витков, прилегающей кповерхности контролируемого иэделия(направление витков в нижней и верхней части катушки - встречное), Поэтому результатирующая ЭДС магнитного шума каждого витка, являющаяся"сигналом", в информационном смыслемала, что также снижает точностьконтроля,Цель изобретения- повыаение точности контроля изделий при одностороннем доступе к изделию.Поставленная цель достигается тем,что витки секций выполнены в видевытянутых прямоугольников с отношением длины к высоте 1, одна издлинных сторон витков экранированаизнутри катушки проводящим немагнйтным экраном, толщина Ь, которого выб"рана из соотношения 45 Ь5031 у фгде (7- электропроводность экрана,См/м; 0- нижняя частота спектра мягнитнбго шума, Гц,На Фиг. 1 показан предлагаемыйпреобразователь, разрез, на фиг. 2 -то же, вид сбоку.Преобразователь содержит источ- ффник перемагничивающего поля Н (начертеже не показан), осуществляющийциклическое перемагничивание контролируемого иэделия 1, на поверхностикоторого установлена накладная из- щмерительная катушка, две идентичныесекции 2 и 3 которой включены последовательно-встречно и установлены одна за другой плоскостью витков нормально к направлению, перемагничивания и поверхности иэделия 1. Витки секций 2 и 3 выполнены прямоугольнойФормы с отношением длины к высоте намного больше единицы, одна из длин-.ных сторон витков примыкает к контролируемому изделию 1, а удаленная отизделия 1 длинная сторона витков экранирована изнутри катушки проводящим немагнитным экраном 4, толщина ЬкОторОго выбрана из соотношения 1Ь503 бФгде ( - электропроводность экрана,См/м;Г - нижняя частота спектра магнитного шума, .Гц.Выходные зажимы 5 катушки соединены со структуроскопом (на чертеже не показан).Преобразователь работает следующим образом.Источник перемагничивающего поля (на чертеже не показан) осуществляет циклическое перемагничивание контролируемого изделия 1 магнитным полем Й. При этом в ферромагнетике из делия 1 происходят скачкообразные смещения доменных границ (скачки Баркгаузена), наводящие импульсы ЭДС магнитного шума в секциях 2 и 3 измерительной катушки. При этом в части витков, прилегающей к поверхности контролируемого иэделия 1, наводится ЭДС магнитного шума, состоящая из множества импульсов от отдельных скачков намагниченности, действующая на зажимах Ь измерительной катушки (соединенных со структуроскопом) и несущая информацию о свойствах контролируемого изделия 1. При этом в верхней части витков ЭДС, магнитного шума не наводится, так как магнитные поля скачков намагниченности затухают в экране 4. Толщина экрана обеспечивает эффективное затухание электромагнитных полей скачков с нижней частотой спектра , Поэтому результатирующая ЭДС на зажимах 5 повышается по сравнению с ЭДС преобразователя без экрана. Этим обеспечивается повышение уровня сигнала информативной ЭДС магнитного шума. Одновременно а секциях 2 и 3 наводятся ЭДС дискретных составляющих магнитного потока - первая и высшие гармоники. Эти ЭДС за счет встречного включения секции 2 и 3 вычитаются, а на зажимах 5 действует разностная ЭДС, обусловленная неидентичностью секций 2 и 3 (технологическим разбросом их параметров).Так как витки секций 2 и 3 выполнены прямоугольной Формы с отношением длины к высоте намного больше единицы, то площадь каждого из витков мала при большой (относительно к общей длине витка) рабочей его части,824015 Формула изобретения Ь503/у 4 ОфО й Составитель А. БодровКончицкая ТехредМ.Рейвес Корректор ВЪв едактор ицка Заказ 2097/62 Тираж 907 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035, Москва, Ж, Подписноеого комитета СССРий и открытийРаушская наб., д. илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн;властвующей в Формировании ЭДС магнитного шума (прилегающей к изделию 1). При малой площади витка мали основной поток, сцепленный с ним,поэтому малы и дискретные составляющие ЭДС секций и их результатирующаяЭДС на зажимах 5. Этим обеспечиваетсяуменьшение уровня информационного шума (дискретных составляющих ЭДС пре,образователя),Повышение уровня сигнала при одно-,временном снижении уровня шума обеспечивает повышение отношения сигнал/шум, что, с свою очередь, обеспечивает повышение точности контроля,Конструкция преобразователя позволяет получить максимально возмож- "15ную ЭДС магнитного шума, снимаемуюс единицы площади поверхности контролируемого изделия, так как витки егоориентированы нормально к направле.нию перемагничивания, т.е. преобразователь регистрирует продольную (понаправлению неремагничивания) составляющую скачков намагниченности,всегда более мощную, чем поперечная.-.составляющая, так как В Формировании р 5продольной составляющей участвуютскачки и 180 -ых и 90 -ых границ,а в Формировании поперечной составляющей - лишь скачки 90 -ых доменоных границ. Введение проводящего экрана позволяет увеличить ЭДС шумав 1,2-1,5 раза.Практическое использование преобразователя позволяет повысить отношение сигнал/шум в измерительномканале структуроскопа, тем самым повышает точность контроля иэделий,увеличивается их надежность и долговечность. Накладной индукционный преобразователь для магнитошумовой структуроскопии, содержащий источник перемагничивающего поля и накладную измерительную катушку, две идентичные секции которой включены последовательно- встречно и установлены одна за другой плоскостью витков нормально к направлению перемагничивания, о т л и - ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью повышения точности контроля при .одностороннем доступе к изделию, витки секций выполнены в виде вытянутых прямоугольников с отношением длины к высоте1, одна из длинных сторон витков экранирована изнутри катушки проводящим немагнитным экраном, толщина Ь которого выбрана иэ соотноше- ния где 6 - электропроводность .экрана,См/м;Г - нижняя частота спектра магнитного шума, Гц,Источники информации,принятые во внимание при экспертйзе 1. Авторское свидетельство СССРВ 461346, кл. 6 01 М 27/86, 1975. 2. фДефектоскопия", 1977, В 4,с. 84, конструкция Р 1 (прототип).

Смотреть

Заявка

2799096, 17.07.1979

РОСТОВСКИЙ-НА-ДОНУ НАУЧНО-ИССЛЕДОВА-ТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНОЛОГИИ МАШИНО-СТРОЕНИЯ

ЛАВРЕНТЬЕВ БОРИС ВИКТОРОВИЧ, ЧЕКАС ЯРОСЛАВ ИВАНОВИЧ, ГНЕЗДИЛОВ БОРИС НИКОЛАЕВИЧ, ВОЛОДИЧЕВ ЕВГЕНИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01N 27/83

Метки: индукционный, магнитошумовой, накладной, преобразовательдля, структуроскопии

Опубликовано: 23.04.1981

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-824015-nakladnojj-indukcionnyjj-preobrazovateldlya-magnitoshumovojj-strukturoskopii.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Накладной индукционный преобразовательдля магнитошумовой структуроскопии</a>

Похожие патенты