Накладной вихретоковый преобразователь для неразрушающего контроля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 й 27/90 ПИСАНИ БРЕТЕНИ К АВТО МУ СВ ЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР(56) Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник, кн,2.Под ред. В,В,Клюева, М.: Машиностроение,1986, с, 126,Герасимов В.Н, и др. Неразрушающийконтроль качества изделий электромагнитным методом, М.: Энергия, 1978, с. 165.(54) НАКЛАДНОЙ ВИХРЕТОКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться длянеразрушающего вихретокового контроляИзобретение относится к области измерительной техники и может использоваться для неразрушающего вихретокового контроля параметров ферромагнитных и электропроводных материалов, для измерения магнитной проницаемости, электропровод- ности, а также механических напряжений, твердости и других параметров, в том числе и для контроля толщин изоляционных покрытий на движущихся проводниках, когда неизбежны колебания преобразователя относительно нормали к поверхности изделия.Цель изобретения - повышение точности за счет отстройки сигнала преобразовапараметров ферромагнитных и электропроводных материалов, для измерения магнитной проницаемости, электропроводности. а также твердости и других параметров, в том числе и для контроля толщины изоляционных покрытий на движущихся проводниках, Цель изобретения - повышение точности за счет отстройки сигнала преобразователя от влияния отклонения от нормали к контролируемой поверхности - достигается за счет того, что накладной вихретоковый преобразователь со стержневым магнитопроводом имеет призматический концентратор на конце, ребро которого расположено в рабочей зоне, а грани составляют угол 25-35 с осью стержневого магнитопровода, а также ограничитель отклонения в виде прямоугольной пластины шириной оо, закрепленной перпендикулярно оси магнитопровода на высоте й от оебра концентратора, выбранной из условия й = Ьо/2 т 9 ф где Р = = 15-20 О. 3 ил. теля от влияния отклонения от нормали к контролируемой поверхности.На фиг,1 показана конструкция накладного вихретокового преобразователя для неразрушающего контроля; на фиг,2 - физическая модель взаимодействия полей рассеяния преобразователя в области полюса с контролируемым материалом; на фиг.3 - расчетная зависимость коэффициента К от угла отклонения преобразователя относительно нормали к поверхности контролируемого материала.Накладной взователь для нерля содержит стер ихретоковый преобраазрушающего контра. жневой магнитопровод 1прямоугольного сечения с размещенными на нем возбуждающей обмоткой 2, подключенной к источнику 3 переменного тока, и измерительной обмоткой 4, подключенной к измерительному прибору 5, Магнитопровод 1 имеет на одном конце концентратор 6 в виде призмы, ребро которой расположено в рабочей зоне, а грани 7, 8 составляют угол 25-35 с осью магнитопровода 1, На магнитопроводе 1 вблизи концентратора 6 закреплен ограничитель 9 отклонения магнитопровода 1 относительно нормали 1 -к контролируемой поверхности 10. Ограничитель 9 представляет собой прямоугольную пластину, широной Ьо, которая закреплена перпендикулярно оси магнитопровода на высоте Ь от ребра концентратора. Высота Ь выбирается иэ соотношения Ь = Ьо/2 т 9 ф гдеР - угол между плоскостью, проходящей через ребро концентратора и ближайшее к нему ребро пластины, и плоскостью, перпендикулярной к оси магнитопровода и проходящей через; ребро концентратора, и составляет 15-20 О.Преобразователь работает следующим образом.Преобразователь устанавливают на контролируемую поверхность 10, возбуждающую обмотку 2 подключают к источнику 3 переменного тока и по величине напряжения, зафиксированного измерительным прибором 5, определяют контролируемый параметр, например толщину лаковой изоляции на изделии, пользуясь тарировочным графиком,Фиг.2 и 3 поясняют принцип работы преобразователя, позволяющий практически полностью избавиться от влияния перекосов магнитопровода в пределах + (15-20)о.Так как под ребром концентратора неизбежен установочный зазор Л(при измерении физико-механических параметров) или эквивалентная зазору толщина покрытия Ьп, то проводимость воздушной среды между поверхностями ребер (на фиг.2 для упрощения показана только одна область проводимости) и контролируемой поверхностью 10 можно представить как проводимость о между двумя фиктивными полюсами 11 и 12 с шириной, равной ширине магнитопровода Ьп, длиной 1 р, располо-. женными друг к другу под углом а, Приняв, . что линии магнитной индукции между полю 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сами 11 и 12 представляют собой дуги окружностей радиусами В и Вг с центром О, лежащим на ребре концентратора, для проводимости озэпишемЬп Вга =/0 1 пВ 1ВгТак как ро Ьп 1 и величина постоянВная. то проводимость будет определяться1значением коэффициента К = - . Как следуает из фиг, 3, в зависимостиК = р(а) есть область, где функция К = у (а) приближается к линейной. В области значения угла а = 55-65 его изменения в пределах +(15-20) будут компенсировать изменения проводимости ои и ап в областях 11 и 111, так как отклонение преобразователя от нормали Н на угол - Лап вызовет изменение угла ан на +Лапь Так как 1 Ьа и 1 = Ла ш 1, то суммарная проводимость в пределах .+ (15-20) не изменится. Указанные пределы изменения обеспечиваются размерами, формой и расположением ограничителя отклонения.Формула изобретения Накладной вихретоковый преобразователь для неразрушающего контроля, выполненный в виде стержневого магнитопровода с концентратором на одном конце и размещенных на нем возбуждающей и измерительной обмоток, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности за счет отстройки сигнала преобразователя от влияния отклонения от нормали к контролируемой поверхности, он снабжен ограничителем отклонения, магнитопровод выполнен прямоугольного сечения, концентратор представляет собой призму, ребро которой расположено в рабочей зоне, а грани составляют угол 25-35 с осью стержневого магнитопровода, ограничитель отключения представляет собой прямоугольную пластину шириной Ьо, закрепленную перпендикулярно оси магнитопровода на высоте Ь от ребра концентратора, выбранной из соотношения Ь = Ьо/219 р, где 3 - угол между плоскостью, проходящей через ребро концентратора и ближайшее к нему ребро пластины, и плоскостью, перпендикулярной оси магнитопровода и проходящей через ребро концентратора, и составляет 15 - 20.1677608 0,08 0,0 0,0 Составитель И,КесоянТехред М.Моргентал Корректор О.Кравцова ктор О,Спесивы ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 изводствен каз 3110 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5