Накладной вихретоковый преобразователь

(51) 4 С 01 ТЕТ СССРИ ОТНРЫТИЙ СУДАРСТВЕННЫИО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ СЕСОНИнв 13,",НЬЯИ ОПИСАН ОБРЕТ(21) 4054140/25- (22) 14.04.86 (46) 30.01.88, Б (7 1) Институт св лов АН УССР и Сп торско-технологи механического ин л. У 4рхтвердых мциальное коеское бюротитута им,териа- струкизико(54) НАКЛАДНОЙ ВИХРЕТОКОВЫЙ ПРЕОБРА ЗОВАТЕЛЬ(57) Изобретение мокет быть использовано для нераэрушающего контроля электропроводящих иэделий, Цель иэо ретения заключается в повышении точ ности преобразования. Рабочая часть ферритового сердечника преобразователя выполнена в виде усеченного ко нусаОптимальный выбор величин угл при вершине конуса и отношения диаметров его оснований, связанных определенными соотношениями, позволяе исключить влияние угла наклона преобразователя на его выходной сигнал 1 з,п. ф-лы, 2 ил.полнена в виде усеченного конуса,размеры которого связаны соотношением а= 60 + 200 30 176,шение диаметров основа 03 (О де А - отн нийконуса,есено иэносостойкое пок 3 ая часть 4 сердечника 1 а для размещения на контзделии 5, Катушки 2 и 3 оком измерения параметизмерительной обмотки и 4 и на нее нан рытие. Рабоч предназначен ролируемом связаны сров сигнал енератором соответственно, возбужающим вихревые токи в иэделии 5.Преобразователь работает следующи разом При установке ферритового сердечника 1 рабочей частью 4 на контролируемое иэделие 5 электромагнитное поле, создаваемое возбуждающей катушкой 3 преобразователя,наводит в контролируемом изделии 5 вихревые токи. Поле рассеивания вихревых токов наводит в измерительной катушке 2 преобразователя вносимую электродвижущую силу. В блоке измерения параметров сигнала измерительной обмотки (не показан) определяется величина амплитуды и фазы вносимого напряжения, которые при неизменных геометрических размерах преобраэоватеИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для нераэрушающего контроля электрофизических свойств5 материалов и изделий.Целью изобретения является повышение точности преобразования путем исключения влияния угла наклона преобразователя на его выходной сигнал.На фиг. 1 изображен накладной вихретоковый преобразователь, общий вид, на фиг. 2 - зависимость напряжения на измерительных обмотках вихретоковых преобразователей с раэлич ной формой рабочей части ферритовых сердечников от величины угла отклонения их от нормального положения к контролируемой поверхности.Преобразователь содержит ферритовый сердечник 1, а также измерительную 2 и возбуждающую 3 катушки, расположенные на ферритовом сердечнике 1. Рабочая часть 4 сердечника 1 выля и его конструктивных особенностях однозначно связаны с электрофизическими характеристиками контролируемого иэделия 5. Выполнение рабочей части 4 ферритового сердечника 1 в виде усеченного конуса с указанным соотношением размеров обеспечивает независимость величины вносимого напряжения от угла отклонения преобразователя от его нормального положения в диапазоне углов 0 - 30 ( =О90 , что позволяет производить измерения на криволинейных поверхностях как с положительной, так и с отрицательной кривизной беэ использования дополнительных приспособлений, не усложняя конструкции преобразователя. Преобразователь допускается перемещать по поверхности с определенной силой прижатия к ней с сохранением формы рабочей части 4 сердечника 1 благодаря применению износостойкого покрытия.Проведены испытания вихретоковых преобразователей с одной возбуждающей катушкой 3 с числом витков ю = - 100, и одной измерительной катушкой 2, состоящей из двух секций, включенных дифференциально, с числом витков ч = 100 каждая на ферритовых сердечниках диаметром З Я мм,имеющих форму рабочей части в виде цилиндра, конуса с отношением меньшего диаметра его основания к большему 3 = 0 иоуглом при вершине ( = 90 , а также усеченного конуса, с параметрами, характеризующими форму рабочей части 4 сердечника 1, Л = 0,153 и А. = 90 Рабочая частота преобразователя равнялась 1 МГц. Катушки 2, 3 располагали на сердечнике 1 на таком расстоянии от его конца, чтобы амплитуда напряжения на измерительной катушке 2 была равна нулю, когда преобразователь находится вдали от измеряемой поверхности.Как показали измерения, наиболее чувствительным к изменению угла отклонения от нормального положения к поверхности является преобразователь, имеющий цилиндрический ферритовый сердечник, причем с увеличением угла 1 напряжение на его измерительной обмотке уменьшается (фиг. 2), Для преобразователя с формой рабочей части сердечника в виде конуса ( Л =оО, 1 = 90 ) также характерно изменение величины сигнала при отклоне137 соотношением 10Формула изобретения 60 + 200 Риа. 1 нии преобразователя от нормальногоположения (график 7). однако показания изменяются в сторону увеличения.Измерения, проведенные посредствомданного преобразователя, показалиПрактически одинаковый уровень сигнала независимо от угла его наклона(график 8). 1. Накладной вихретоковый преобразователь, содержащий ферритовый сердечник, а также измерительную и возбуждающую катушки, расположенные на сердечнике, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точ 0542ности преобразования, рабочая часть сердечника выполнена в виде усеченного конуса, а величина Я отношения диаметра меньшего основания конуса 5к диаметру его большего основания связана с углом 1 при вершине конуса где 0 Л (0,176.16 2.Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что нарабочую часть сердечника нанесеноизносостойкое покрытие.,Шекмар едактор А.Маковска Заказ 413/43 Подписноео комитета СССРй и открытийушская наб., д. 4/5 полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектна Производств Тираж 847 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 3035, Москва, Ж, Ра