Блок вихретоковых проходных преобразователей

(511 С 01 Б 27 сии,2 гэ ост шек тэ мокссгэ мин гд з диус ав- реч- С эмин э мак ак 9 вй ЭсФ с ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Минский филиал Всесоюзного научно-исследовательского конструкторско-технологического института подшипниковой промышленности(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 729500, кл. 6 01 И 27/90, 1977(54) (57) БЛОК ВИХРЕТОКОВЫХ ПРОХОДНЬМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ по авт. св,М 729500 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цепью повышения производительности контроля путем использования динамического режима, измерительные катушки выполнены переменной длины, значение которой определяют в зависимос ти от размеров их поперечного сечения по выражению е размеры измерительных катуделяются из соотношений оловина искомой длиныительной катушки;квивалентный средний рзмерительной катушки,овеликой по площади попеого сечения круговой;олвина намотки измеритой катушки; эквивалентные средние светственно минимальныйсимальный радиусы измертельных катушек.40 остальные размеры измерительных катушек определяются из соотношений(2) 45 0 с6 О 1гэгп хХ с с 4Ггт,(3) где Ь - половина искомой длины измерительной катушки;50г - эквивалентный средний радиусизмерительной катушки, равновеликой по плошади поперечного сечения круговой;3 - толщина намотки измерительной катушки; г, изелийг- эквивалентные средние, соответственно минимальный имаксимальный, радиусы измерительных катушек, используемых в блоке.Выполненный таким образом блок преобразователей обеспечивает равенствопредельно допустимых скоростей движе Изобретение относится к неразрушаю щему контролю структурного состояния изделий с большим раэмагничивающим фактором в динамическом режиме.По основному авт. св,Р 729500 известен блок проходных преобразователей, содержащий обмотку возбуждения исоосно установленные, индуктивно связанные с ней измерительные обмотки, причем последние выполнены с проходными полостями различных диа метров и разнесены на расстояния меж ду их продольными осями, превышающие суммы радиусов периметров их попереч ных сечений (1) .Однако производительность контро ля известным блоком при его использовании в динамическом режиме недостаточна, поскольку при изменении Типов объектов контроля и для предотвращения связанных с таким режимом 2 испытаний динамических погрешностей необходимы дополнительные затраты времени на регулировку их скорости движения (или изменения частотных характеристик измерительного тракта 25 структуроскопа), При этом уменьшение скорости объектов также приводит к снижению производительности.Целью изобретения является повышение производительности контроля эа счет использования динамического режима.Эта цель достигается тем, что в блоке вихретоковых проходных преобразователей измерительные катушки выполнены переменной длины, значение которой определяют в зависимости от размеров их поперечного сечения по следующему выражению ния объектов контроля, включая объекты как минимального, так и максимального размеров, При этом предельныескорости движения объектов контроляменьших размеров возрастают по сравнению со скоростями, допустимымипри использовании известного блока,за счет чего производительность контроля увеличивается. Равенство ширины спектров выходных сигналов любойиз измерительных катушек, входящих вблок, обеспечивает их информативноесогласование с шириной полосы пропускания канала обработки сигналовблока, и поэтому не снижает точности контроля.На Фиг, 1 представлена измерительная катушка с минимальными поперечными размерами; на Фиг, 2 - то же, сосредними поперечными размерами; нафиг, 3 - то же, с максимальными поперечными размерами; на фиг. 4 - зависимости ширины спектров огибающихсигналов блока преобразователей сизмерительными катушками различнойдлины от обобщенного параметраравного отношению радиусов измерительных катушек к скорости движенияконтролируемых объектов (: г /ч) придвижении через измерительные катушки с круговым поперечным сечениемферромагнитного шара,Блок содержит одну намагничивающую катушку (не показана) и соосноустановленные в ее внутренней полости, индуктивно связанные с ней измерительные катушки 1. Последниемогут быть выполнены с проходными полостями 2-4 различных диаметров(Фиг. 1-3) и разнесены на расстояниямежду их продольными осями, превышающие суммы радиусов периметров их поперечных сечений. Форма окна измерительных катушек может быть произвольной в зависимости от Формы контролируемых изделий, В этом случае поперечные размеры измерительной катушкиможно охарактеризовать с помощью эквивалентного среднего радиуса гсовпадающего со средним радиусом круговой измерительной катушки такогоже поперечного сечения. Измерительные катушки, входящие в блок, имеют переменную длину, значение которой уменьшается по мере увеличения гэ катушек и выбирается исходя из равенства между собой ширины спектров сигналов каждой измерительной катушки при равенстве скоростей движения объектов различных раз - меров. Укаэанные условия обеспечивают определение длины катушек по выражению (1), что подтверждается соответствующими зависимостями (фиг. 4), Кривая 5 соотвествует й/гэ = 0,05; кривая 6 - 0,5; кривая 7 - 1,0; кривая 8 - 1,5 кривая 9 - 20; кривая10 - 2,5; кривая 11 - 3,0; . кривая 12 - 3,5; кривая 13 - 4,0.,Иэ чертежа видно, что при выполнении условия ЬР, = ьР получаем для предельных соотношений измерительных катушек Ьд 1/г 1 ъл, = 4 г 0 )еи /гва5 0,05 следующее равенство ад / аогр / (4 гвд )Из этого вытекает, что диапазондопустимых скоростей движения объектовконтроля сужается за счет повышенияего нижней границы в й 4 раза, Этоприводит к возможности контроля с равными скоростями, следовательно, с 5одинаковыми производительностямиобъектов, размеры которых отличаютсядо 4 раз. Исходя из этого максимальный и минимальный размеры поперечных сечений измерительных катушек,входящих в блок, должны отличаться неболее чем в 4 раза (см,выражение (2Выполнение измерительной катушки сЬ /г;4,0 не приводит к существенному росту предельно допустимыхскоростей движения объектов, в товремя как чувствительность блокаснижается. Длина измерительных катушек,занимающих промежуточное положение между предельными и определенныеиз приведенных зависимостей (Фиг, 4)совпадают с протяженностями, полученными из соотношения (1),Ограничения на толщину слоя намотки 8 измерительной катушки обусловлены двумя Факторами, Один изних связан с возможностью практической реализации катушки, а второй - сувеличением допустимого расстояниямежду сложными объектами контроляпри увеличении 5 из-за необходимости 40снижения их взаимного влияния на результаты контроля, Указанный пределизменения 8 реальный для практического выполнения катушки и не приводит к существенному увеличению расстояния между смежными контролируемымидеталями,Блок вихретоковых проходных преобразователей Функционирует следую-щим образом.Ток, проходящий через намагничивающую катушку, создает в проходныхполостях 2-4 соответственно измерительных катушек 1 электромагнитноеполе. Его параметры определяютсяэлектромагнитными свойствами объекта контроля, движущегося с определенной скоростью через проходное отверстие измерительной катушки. Ее поперечные размеры выбраны наиболееблизко к поперечным размерам объектаконтроля. Скорость движения объектов выбирается из расчета допустимыхдинамических погрешностей. ЭДС измерительной катушки сигнализирует освойствах объекта контроля. Приизменении типоразмера контролируемого объекта достаточно без изменениярежима намагничивания, скорости движения объектов и ширины полосы пропускания канала обработки сигналовблока преобразователей выбрать другуюизмерительную катушку, входящую вблок, из расчета максимального коэффициента заполнения,При необходимости контроля изделий, поперечные размеры которых отличаются более четырех раз, изготавливают другой блок преобразователейпо аналогичному алгоритму, но с другими исходнымиИспользование изобретения обеспечивает по сравнению с известным блоком повышение производительности конт- роля за счет повышения предельно допустимой скорости движения контролируемых изделий и сокращения затрат на перестройку блока при его совместной работе со структуроскопом.1099268 енный .параюет фигЯ Зб 5/37 . Тираж 23 Поддисно ака ППП фПатентф, г. Ужгород, ул.Проектная