Устройство для имитации электромагнитного поля трещины, обтекаемой током

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН Ш 4 С 01 Н 2 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН поверхностяхиями, подтока, а лоты счет за одящолит. Дл поля тр пч током, срегулятотках раза 7 устаереэй тре ок уду и то ыми те.рова щих покрытиполе, со- лектромагкании треУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ КОМУ СВИДЕТЕП(7 1) Всесоюзный заочный машиностроительный институт(56) Фастрицкий В.С., Смоляков А.П.Физическое моделирование полей токовихревых преобразователей. - Методыи приборы автоматического контроля:Сборник, 1975, вып. 13, с. 7-17.(54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ИМИТАЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ТРЕЩИНЫ, ОБТЕКАЕМОЙТОКОМ(57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при проектировании средствэлектромагнитной дефектоскопии, Повышение точности имитации в устройстведостигается благодаря тому,что дилектрическая пластина выполнена с размещенными на обеих ееэлектропроводящими покрытключенными к источнику 6вышение безопасности рабозамены токсичной электропжидкости (ртути) на электимитации элеКтромагнитногшины, обтекаемой переменипомощью амплитудно-фазовыхров 8-13 во вторичных обмделительного трансформатонавливаются токи, равные тсоответствующие элементыщины в бездефектном объекки замыкаются между изолиэлементами электропроводяи создают электромагнитноответствующее возмущениюнитного поля тока при обтщины, 2 э,п, ф-лы, 2 ил.35 40 45 50 55 Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при проектировании средств электромагнитной дефектоскопии,Цель изобретения - повышение безопасности работы за счет замены токсичной электропроводящей жидкости (ртути) на электролит и повышение точности имитации за счет имитации непосредственного изменения электромагнитного поля под действием трещины.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для имитации электромагнитного поля трещины, обтекаемой переменным током; на фиг, 2 - диэлектрическая пластина с электропроводящими покрытиями. Устройство для электромагнитного поля трещины, обтекаемой током, содержит диэлектрический сосуд 1, соответствующий в масштабе части объек, та с трещиной (зоне электромагнитного взаимодействия между трещиной и током), размещенную в полости сосуда 1 электропроводящую жидкость 2, диэлектрическую пластину 3 с размещенными на обеих ее поверхностях электропроводящими покрытиями 4 и 5, источник 6 тока, разделительный трансформатор 7 с и вторичными обмотками (в данном варианте п=6), подключенный первичной обмоткой к выходу источника 6 тока, амплитудно-фазовые регуляторы 8-13 и фиксатор 14 диэлектрической пластины 3.1 При имитации поля трещины, обтекаемой переменным током, целесообразно электропроводящие покрытия 4 и 5 выполнять в виде одинаковых по размеру и изолированных друг от друга элементов. Каждый из элементов электро- проводящего покрытия 4 непосредственно подключен к одному из выводов соответствующей вторичной обмотки разделительного трансформатора 7 через линию 15 связиВторые выводы вторичных обмоток разделительного трансформатора 7 подключены через соответствующие амплитудно-фазовые регуляторы 8-13 к элементам, входящим в электропроводящее покрытие 5. При этом размещенные друг против друга элементы проводящих покрытий 4 и 5 входят в электрическую цепь с общей для них вторичной обмоткой разделительного трансформатора 7. 5 10 15 20 25 30 Для уменьшения влияния магнитного поля проводников, входящих в линию 15 связи, проводники, подключенные к паре противолежащих элементов, свиты друг с другом и подходят со стороны одного электропроводящего покрытия. Подключение проводников к элементам, размещенным с противоположной стороны, выполняется через отверстия 16,Влиянием отверстий 16 ввиду их малости можно пренебречь, Кроме того, все проводники выводятся через фиксатор 14 на нижнюю часть диэлектрического сосуда 1, При этом изучению подлежит магнитное поле над верхней поверхностью поля электропроводящей жидкости 2. При имитации электромагнитного поля подповерхностных трещин изменяется глубина погружения диэлектрической пластины 3 путем перемещения фиксатора 14 относительно отверстия вдне сосуда 1, Для исключения подтекания жидкости через это отверстие между фиксатором 14 и стенкой отверстия устанавливается уплотнитель в виде резиновой втулки (не показана). В качестве электропроводящей жидкости 2 использован электролит.Устройство работает следующим образом.Предварительно по известным методикам рассчитывают величину тока через выделенные элементы будущей трещины в бездефектном объекте. Выделенные элементы выбранным масштабом соответствуют изолированным элементам электропроводящих покрытий 4 и 5, Затем с помощью амплитудно-фазовых регуляторов 8-13 во вторичных обмотках разделительного трансформатора 7 устанавливаются токи, соответствующиевычисленным, При этом соответствующие токи замыкаются через электропроводящую жидкость 2 между соответствующими парами изолированных элементов покрытий 4 и 5. Полученноеэлектромагнитное поле токов, протекающих по электропроводящей жидкости,соответствует возмущению электромагнитного поля под действием трещины.Если в бездефектном объекте ток распределяется с плотностью 1 , а вобъекте сдефектом с плотностью 1, товозмущение электромагнитного поля определяется разностной плотностью токов 1, =- 1, . Поскольку через поверхность Б трещины ток протекать не может, то вз 1 З 4 области Б плотность 14 = О. Следовательно, 1 = - 1 на поверхности трещины, Дискретизируем поверхность трещины и обеспечим равную величину тока через выделенный элемент при дискретном и непрерывном распределении плотности тока. Тогда получаемые токораспределения будут стремиться друг к другу по мере увеличения числа и элементов. Так как интерес представляет интегральный эффект, электрические и магнитные поля при совме-. стном действии полученных эквивалентных источников практически ограничиваются четырьмя-шестью элементами,Таким образом, при выполнении укаэанных требований электрическое поле в электропроводящей жидкости и магнитное поле над поверхностью электро- проводящей жидкости 2 соответствуют изменениям электромагнитного поля под действием трещины. Чтобы меньше сказывалась неравномерность распределения плотности тока в пределах изолированного элемента из-за точечного токоввода, рекомендуется выполнять электропроводящие покрытия 4 и 5 из материала с удельной электропроводностью,по меньшей мере в 10 раз большейудельной электропроводности электропроводящей жидкости 2. Для этой цели мощно воспользоваться двухсторонним фольгированным диэлектриком, используемым для печатных плат,В простейшем случае, например приимитации электромагнитного поля постоянного тока, обтекающего трещину,электропроводящие покрытия 4 и 5 можно не делить на элементы. Необходимость в разделительном трансформаторе7 отпадает, источник 6 тока подключается непосредственно к электропроводящим покрытиям 4 и 5. При этом рекомендуется токовводы сделать в нескольких точках этих покрытий дляуменьшения в них неравномерности токораспределения,8722Формула и э о б р е т е н и я1Устройство для имитации электромагнитного поля трещины, обтекаемой током, содержащее диэлектрический сосуд, соответствующий в масштабе части объекта с трещиной, размещенные в полости сосуда электропроводящую жидкость и диэлектрическуюпластину, соответствующую в том жемасштабе размеру трещины, фиксатордиэлектрической пластины в полостисосуда и источник тока, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повьппения безопасности работы и точностиимитации, диэлектрическая пластинавыполнена с электропроводящими покрытиями на двух противоположных ее поверхностях, подключенными к источнику тока, а в качестве электропроводящей жидкости использован электролит2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью р 5 повышения точности имитации магнитного поля трещины, обтекаемой переменным током, оно снабжено разделительным трансформатором с и вторичными обмотками, первичная обмотка которого подключена к выходу источникатока, и и амплитудно-фазовыми регуляторами, каждое из электропроводящихпокрытий выполнено в виде одинаковыхпо размеру и изолированных друг отдруга элементов, противолежащие изкоторых образуют пару, в которой одинэлемент подключен к первому выводусоответствующей вторичной обмоткитрансформатора непосредственно, адругой элемент - к второму выводу 40этой обмотки через амплитудно-фазовый регулятор.3. Устройство по пп. 1 и 2, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что удельная электропроводность покрытий выбрана не менее чем в 10 раз больше удельной электропроводности электро- лита.1348722 Составитель И, РекуноваТехред А. Кравчук Корректор П. Король Редактор И. Рыбченко Заказ 5183/43Тираж 775 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие,г. Ужгород, ул. Проектная, 4