Вихретоковый преобразователь для неразрушающего контроля немагнитных материалов

(я) РЕСПУБЛИК 0303 СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ О Ьд ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ С К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(7 т) Всесоюзный научно-исследовательский институт авиационных материалов(54) ВИХРЕТОКОВЫ Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬДЛЯ НЕРАЗРУОИЮЩЕГО КОНТРОЛЯ НЕМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к неразрушающемуконтролю материалов и изделий вихретоковым методом и может быть использовано для неразрушакхцего контроля, измерения элелтропроводностии толщины гальванических покрытий и стенок изделий из немагнитных материалов Цель изобретения - повышение точности контроля за счет отстройки от влияния изменений зазора, достигается благодаря тому, что в вихретоковом преобразователе для неразрущающего контроля немагнитных материалов, содержащем корпус, магнитопровод возбуждающую катушку, размещенные с двух сторон от нее измерительную и компенсационную катуц.щ а также компенсатор, установленный с возможностью.перемещева вдоль оси преобразователя относеельно торца магнитопровода со сторополнен стержневым, а в качестве материала магнитопровода и компенсатора использован ферродиэлектрик, а вихретоковый преобразователь снабжен дизлащмческой защитной прокпадещ размещенной на рабочем торце, толщина 1 которой выбрана из условия; О.И бйй 064 где б - внешний диаметр измерительной катушки 1 зпф-пы, 1 ипИзобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий вихретоковым методом и может бытьиспользовано для нераэрушающего контроля, измерения электропроводности и толщины гальванических пОкрытий стенокизделий из немагнитных материалов,Известен вихретоковый преобразователь (ВТП), применяемый в приборах дляизмерения толщины стенки деталей и измерения удельной электрической проводимости, с последовательно-встречновключенными измерительной и компенсационной обмотками, каждая иэ которых намотана коаксиально на одну изпоследовательно-согласно включенных разнесенных секций возбуждающей обмотки,Для защиты от механических поврежденийи повышения локальности зоны контроляиспользуется кожух, который выполнен изнемагнитомягкого материала. НастройкаВТП заключается в подборе числа витковкомпеНсационной обмотки ЯНедостатками этого решения являютсямалый диапазон отстройки от влияния изменения зазора между преобразователем иповерхностью обьекта контроля, большаятрудоемкость выполнения операций на. стройки из-эа изменения уровня компенсации при вставлении обмотокпреобразователя в защитный кожух иэ ферромагнитного материала, а также трудностьдостижения требуемого уровня компенсации эа счет изменения числа витков однойобмотки.Известен вихретоковый преобразователь Р 1; содержащий ферритовый стержень,в средней части которого расположена возбуждающая,обмотка. а измерительная икомпенсационная. включенные последовательно.-встречно, размещены по обе стороны возбуждающей. Компенсационнаяобмотка выполнена на подвижной гильзе,перемещающейся по ферритовому стержню относительно неподвижно установленных возбуждающей и измерительнойобмоток. Для получения необходимой механической прочности ЙТП обмотки с по,мощью керамической трубки,предохраняющей торец ферритового стержня от стирания, жестко крепятся.в защитном внешнем корпусе,Недостатками указанного ВТП являют ся изменение трвбуемого уровня компенсации напряжения измерительной обмотки,проводимой на металле, вызванное истиранием защитной керамической трубки, иуменьшение технологического зазора между контролируемой поверхностью и торцоммагнитопровода. При этом существенно ухудшается отстройка от влияния изменения мешающих факторов зазора, вызванного наличием, к примеру, ЛКП, отклонением оси ВТП от перпендикуляра к контролируеб мой поверхности). Одновременно происходит ухудшение точностных характеристикприбора с используемым ВТП. Необходимость восстановления требуемого уровнякомпенсации напряжения измерительной.10 обмотки не очевидна и не всегда может бытьустановлена пользователем при эксплуатации путем экспериментального нефиксируемого перемещения компенсирующейобмотки по магнитопроводу.15 Ближайший по, технической сущностивихретоковый преобразователь для. неразрушающего контроля немагнитных материалов фазовым методом содержит корпус,магнитопровод, возбуждающую катушку,20 измерительную и компенсационную катушки, расположенйые на магнитопроводе поразные стороны от возбуждающей, а тажекомпенсатор, установленный с возможностью перемещения относительно торца магЖ нитопровода со стороны компенсационнойкатушки.Недостатком этого преобразователя является то, что при изменении зазора междуВТП и контролируемым изделием изменяет 30 ся. амплитуда и фаза наводимой ЭДС в измерительной катушке. При этом изменяетсямагнитный поток, пронизывающий и компенсационную катушку. Перемещение компенсатора со своей стороны также изменяетЗ 5 фазу и амплитуду ЭДС в компенсационнойкатушке и общий поток, пронизывающий измерительную катушку, Компенсация происходит при неопределенном (произвольном)значении амплитуды и фазы реэультирую 40 щего напряжения на выходе ВТП,Целью изобретения является повышение тОчности контроля за счет отстройки отвлияния изменения зазора.Поставленная цель достигается эа счет45 того, что в вихретоковом преобразователедля неразрушающего контроля немагнитных материалов фазовым методом, содержащем корпус, магнитопровод,возбуждающую катушку, измерительную и50 компенсационную катушки, расположенные на магнитопроводе по разные сторонывозбуждающей, а также компенсатор, установленный с воэможностью перемещенияотносительно торца магнитопровода со стоб 5 роны компенсационной катушки, магнитопровод выполнен стержневым, а в качествематериала магнитопровода и компенсатораиспользован ферродиэлектрик, а вихретоковый преобразователь снабжен диэлектрической защитной прокладкой, 1839239размещенной на рабочем торце, толщина 1которой выбрана из условия:0;1 с 10.6 с,где б - внешний диаметр измерительнойкатушки, 5На чертеже показан вихретоковый преобразователь для неразрушающего контроЛя немагнитных материалов.Преобразователь содержит стержневоймагнитопровод 1 из Ферродиэлектрика, на 10котором размещены измерительная 2, возбуждающая 3 и компенсационная 4 катушки. Относительно участка магнитопровода1, где размещена компенсационная катушка 4, перемещается компенсатор 5 в виде 15дополнительного магнитопровода из ферродиэлектрика, установленный в шайбе 6,которая может передвигаться по резьба, выполненной на внутренней поверхности защитного,корпуса 7, Магнитопровод 1, 20измерительная катушка 2 л возбуждающая .катушка 3 с; репляются между собой и сзащитным корпусом 7 и диэлектрическойзащитной прокладкой 8 резиноподобнымкомпаундом 9, Толщиназащитной прокладки, обеспечивающая повышение эксплуатационной надежности, выДирается впределах 0,1 дт 0.6 б,Вихретоковый преобразователь используется следующим образом. 30При изготОвлении внешнего корпуса ВТП толщина зацитной прокладки 8 выбирается ближе к верхнему пределу указанного соотношения, Числом витков и 35 расположением компенсационной катушки 4 на магнитопроводе устанавливается приближенно требуемая степень компенсации. Точная настройка ВТП осуществляется перемещением компенсатора 5 относительно 40 торца магнитопровода 1 со стороны компенсационной катушки 4,В процессе эксплуатации, когда за счет истирания уменьшается толщина защитной 45 прокладки 8 или требуется уточнить напряжение компенсации, настройка преобразователя для поддержания обьявланной точности прибора заключается в перемещении компенсатора 5. 50 Перемещение компенсатора из ферродиэлектрика в отличие от электропроводящего компенсатора практически на приводит к изменению Фазы и величины результирующего магнитного потока возбуждающей обмотки ВТП, взаимодействующего с электропроводящим материалом контролируемого изделия. При перемещении компенсатора 5 изменяются конфигурация магнитопровода и величина . магнитного потока, взаимодействующего с компенсационной катушкой, за счет изменения полей рассеяния. Необходимое для компенсации изменение магнитного потока за счет указанных причин сохраняется для определенных значений зазора между торцом основного магнитопровода с измерительной катушкой и поверхностью контролируемого изделия. Для более широких пределов, превосходящих указанное выше соотношение, требуемого уровня компенсации достигнуть не удается.Применение предлагаемого вихретокового преобразователя с большой толщиной защитной прокладки позволяет в 3 - 4 раза повысить эксплуатационную надежность преобразователя с одновременным сохранением стабильности выходных характеристик, обеспечивающих высокую точность измерений прибором. использующим его. Использование резиноподобного компаунда способствует сохранению преобразователем стабильных выходных характеристик при возможных случайных соударениях с жесткой поверхностью, Введение компенсатора из ферродиэлектрика существенно облегчает процесс настройки при изготовлении и подстройке ВТП при истирании защитного покрытия, увеличивает диапазон отстройки от изменения основного мешающего фактора - зазора между ВТП и поверхностью контролируемого иэделия. 56) Дорофеев АЛ. и др. Индукционная толщинометрия. М.: Энергия, 1978. с.139 - 140.Авторское свидетельство СССР М 359504, кл. 6 01 В 7/06, 1970.Авторское свидетельство СССР М 508735, кл. 6 01 Н 27/90, 1974,Формула изобретения1. ВИХРЕТОКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВА-, тем отстройки от влиянич изменения зазоТЕЛЬ ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРО- ра магнитопровод выпол о.,н стержневым,Ля НЕМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ а в качестве материала магнитопровода ифазовым методом,. содержащий корпус 5 компенсатора использован ферродизлектмагнитопровод, возбуждающую катушку,измерительную и компенсационную катуш Преобразователь по п.1, отличаю-ки, расположенные на магнитопроводе по "цийся тем, что он снабжен диэлектричераэные стороны возбуждающей, а также ской защитной прокладкой, размещеннойкомпенсатор, установленный с возможно- на рабочем торце, толщина 1 которой вы 10стью перемещения относительно торца брана из условиямагнитопровода со стороны компенсаци,10тО,бб,онной катушки, отличающийся тем, что, с,где б - внешний диаметр измерительнойцелью повышения точности хонтроля пукатушки. Составитель И.Кесо Техред М,Моргентал Корректор М.Петрова РедакторС.Кулаков акаэ 340 одписно Тираж НПО "Поиск" Р13035, Москва, Жпатекта аушская 5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101