Вихретоковый накладной преобразователь

,Ь"1,:зй 31 ЯЯ Р ъ ТР 11 Тн 61 тг.хВЙЖЕАи ВИБЛ ВОЯКА ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Дорофеев А.П., Казаманов Ю.Г. Электромагнитная дефектоскопия. М., "Машиностроение", 980, с. 165, рис. 81, с.86.2. Авторское свидетельство 1 СССР В 390431, кл, С 01 Я 27/90.3. Авторское свидетельство СССР 11 616574, кл. С 01 И 27/90( прототип).(54)(57) ВИХРЕТОКОВЫ 1 НАКЛАДНОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ для неразрушающего контроля, содержащий индукторную ка 801118909 А тушку, одну пару или большее числосоединенных последовательно-синфазно пар индикаторных катушек, а вкаждой из пар катушки расположенысимметрично и равноудаленно относительно оси индукторной катушки исоединены последовательно-встречно,и цилиндрический концентратор изэлектропроводящего материала, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повьшения надежности контроля,концентратор выполнен в виде стержня с расположенными на наружной поверхности пазами фигурного сеченияпо числу индикаторных катушек, индикаторные катушки установлены в пазах, а индукторная катушка охватывает стержень,1118909 Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля сплошности злектропроводящих материалов и может быть использовано в любой отрасли машиностроения. 5Известны вихретоковые накладные преобразователи, содержащие индукторную катушку, охватывающую одну или две соединенные последовательно противофазно пары индикаторных катушек, 1 О а в каждой из пар катушки расположены симметрично и диаметрально- противоположно относительно оси индукторной катушки и соединены последовательно встречно, если имеется всего одна пара индикаторных катушек, или последовательно-согласно, если несколько пар катушек 11 и2),Недостатком данных преобразователей при их работе в статическом режиме является низкая надежность обнаружения дефектов типа трещин, близких по длине диаметру индикаторной катушки, Это обусловлено конструк,тивными особенностями этих преобразователей. Известно, что минимальная длина трещин, надежно регистрируемых накладным преобразователем, зависит от диаметра контура вихревых токов, наводимых в проверяемом иэделии индукторной катушкой преобразователя, и составляет не менее половины этого диаметра, В свою очередь диаметр контура вихревых токов определяетс я диаметром индукторной катушки преобразователя и превышают его, 35 Для повьппения надежности обнаружения трещин необходимо уменьшить диаметр контура вихревых токов. У рассматриваемых преобразователей это может быть достигнуто только пу 40 тем уменьшения диаметра индукторной катушки. Причем для того, чтобы обеспечивалось надежное обнаружение трещин длиной, близкой диаметру индикаторной катушки, диаметр индукторной катушки должен быть максимально приближен к нему. Однако все эти преобразователи вследствие своих конструктивных особенностей могут быть выполнены только с индукторной 50 катушкой, диаметр которой не менее двух диаметров индикаторных катушек. Все это не позволяет обеспечить надежное выявление. трещин, длина Которых близка диаметру индикаторной 55 катушки.Наиболее близким к изобретению является вихретоковый накладной пре. 2обраэователь для церазрушающего контроля, содержащий индукторную ка тушку, одну пару или большее число соединенных последовательно-сицфазно пар индикаторных катушек, а в каждой иэ пар катушки расположены симметрично и ранноудалецно относительно оси индукторной катушки и соединены последовательно-встречно, и цилиндрический концентратор иэ электроцроводящего материала, снабженный изготовленной из немагнитного электроцроводящего материалавтулкой с продольным разрезом, установленной между индукторной и измерительными катушками с возможностью вращения относительно своейоси и возвратно-поступательного перемещения вдоль нее 1 3 ,Недостатком известного преобразователя является низкая надежностьобнаружения дефектов типа трещин,близких по длине диаметру индикаторных катушек. Введение втулки позволяет уменьшить ЭДС раэбаланса, обусловленную неидентичностью в изготовлении индикаторных катушек и размещении их относительно оси индукторной катушки, но к какому-либо повышению выходного сигнала преобразователя от дефектов сплошности материала это не приводит.Цель изобретения - повышение надежности контроля.Поставленная цель достигаетсятем, что в вихретоковом накладномпреобразователе для неразрушающегоконтроля, содержащем индукторную катушку, одну пару или большее числосоединенных последовательно-синфаэно пар индикаторных катушек, а вкаждой из пар катушки расположенысимметрично и равноудаленно относительно оси индукторной катушки исоединены последовательно-встречно,и цилиндрический концентратор изэлектропроводящего материала, концентратор выполнен в виде стержняс расположенными на наружной поверхности пазами фигурного сечения почислу индикаторных катушек, индикаторные катушки установлены в пазах,а индукторная катушка охватываетстержень. На фиг.1 представлен накладной вихретоковый преобразователь 1,разрез А-А на фиг.2 ); на фиг.2 - то же, с двумя парами индикаторных катушек, расположенными в цилиндрических па1118909 3зах, вид сверху; на фиг.З - концентратор вихревых токов для преобразователя, содержащий индукторную катушку и две индикаторные катушки с витками круглой формы, поперечное сечение, на фиг4 - то же, с индукторной катушкой с витками круглой формы и двумя индикаторными катушками с витками прямоугольной формы; на фиг.5 - то же, с индукторной катушкой с витками прямоугольной формы и четырьмя индикаторными катушками с витками круглой формы; на фиг.6 - то же, с индукторной н четырьмя индикаторными катушками с витками прямоугольной формы; на фиг.7 - то же, с индукторной и четырьмя индикаторными катушками с витками эллипсоидальной формы; на фиг,8 - , то же, с индукторной и шестью индикаторными катушками с витками эллипсоидальной формы.Накладной вихретоковый преобразователь содержит две пары индикаторных катушек 1 н 2, концентратор 325 вихревых токов, представляющий собой цилиндрический стержень с четырьмя расположенными на наружной поверхности пазами 4 фигурного сечения, со" единенными с наружной поверхностью концентратора 3 узкими прорезями (,щелями ) 5, на наружной поверхности концентратора расположена индукторная катушка 6.Все продольные пазы стержневого концентратора выполнены одинаковыми 35 по размерам и форме. Одинаково выполнены и размещены в пазах концентраторов все индикаторные катушки.Форма витков индикаторных катушек соответствует форме поперечного 40 сечения продольных пазов концентратора. Индикаторные катушки, расположенные симметрично и равноудаленно от оси индукторной катушки, соединены попарно-последовательно-встречно, 45 а все пары индикаторных катушек - последовательно-синфаэно.Вихретоковые преобразователи могут содержать любое четное число индикаторных катушек, Форма попереч О ного сечения стержневого концентратора может быть не только круглой .фиг.З, но и прямоугольной, эллид" соидальной 1 фиг.5 - 8) или какой либо другой, Различную форму поперечного сечения могут иметь и продольные пазы. стержневого концентратора 1 фиг.3 - 8 ). 4Преобразователь работает следующим образом,Индукторную катушку 6 в совокупности со стержневым концентратором3 следует рассматривать как понижающий трансформатор. При прохождениипеременного тока по виткам индукторной катушки 6 им создается электромагнитное поле, которое взаимодействует с материалом стержневого концентратора 3 и наводит в нем вихревые токи. Протекающие в материалеконцентратора 3 вихревые токи своимполем почти полностью компенсируютполе индукторной катушки 6 и создаютинтенсивное электромагнитное поле.впродольных пазах 4 и вблизи ихоткрытых концов. За счет этого (приразмещении преобразователя на контролируемом изделии ) вихревые токив его материале оказываются сосредоточенными вблизи прорезей 5 продольных пазов 4 стержневого концентратора 3. Последнее обеспечиваетповышение надежности обнаружениятрещин, так как размеры контуроввихревых токов, .протекающих в материале изделия вблизи каждой изпрорезей 5 пазов 4 концентратора 3,определяются не размерами индуктор,ной катушки 6, а размерами попереч- .ного сечения прорезей, тем самымони максимально приближены к размерам индикаторных катушек 1 и 2.Когда преобразователь перемещается по бездефектному участку иэделия,плотность и распределение вихревыхтоков в его материале вблизи каждогоиз открытых концов продольных пазовконцентратора одинаковы. Поэтому навсех индикаторных катушках, размещенных в продольных пазах концентратора, наводятся равные по амплитудеи фазе ЭДС, и на-выходе преобразователя сигнал отсутствует. Появлениев. зоне контроля трещины, когда онаоказывается под одним из продольныхпазов, вызывает изменение плотностии распределение вихревых токов, протекающих в материале изделия подэтим пазом, что приводит к изменениюЭДС, наводимой на размещенной в пазу индикаторной катушке. На выходепреобразователя возникает сигнал. Предлагаемый преобразователь позволяет повысить надежность обнаружения трещин, близких по длине к диаметру индикаторных катушек,1118909 ФОЯ фу,У,иаФ Р 7 М.Лучкин телевич ставите хред Ж. орректор И.Эрдей едактор М.Петро ПодписР филиал ППП"Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,аказ 7444/31 ВНИИПИ по д 113035, МТираж осударст ам изобр ква, Ж-З 22нного комитета СССений и открытийРаушская наб., д.