Электромагнитный преобразователь

 

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ для не раз рушащего, контроля, содержащий проводящую немагнитную цилиндрическую оправку и установленную в ее полости Катушку индуктивности, j отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, он снабжен магнитопроводом в виде ферромагнитного стержня прямоугольного сечения, длина t которого равна диаметру полости оправки, а ширина с l/2t, Катушка -индуктивности намотана на средней части магнитопровода так, что ее ось перпендикулярна к оси оправки, длина L катушки индуктивности равна С, ее толщина D « 1/6С и глубине полости оправки, и диэлектрической насадкой в виде сегмента с диаметрам d 2t, закрывающей по3 лость оправки. i4 Ob Ю

1024821 А

09) 01) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

МЦ ЛИЙЮ

РЕСПУБЛИК буй G 01 Н 27/90

1 ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3403059/25" 28 (2.2) 25.02.82 (46). 23 06. 83. Бюл. ) 23 (72) А.И. Меркулов, П,А. Лелеков, В.А. Денисов и Н.А. Кшнякин (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени авиационный институт им. акад-. С.П. Королева (53) 620. 179. 141 (088.8) (56) 1. Неразрушающий контроль металлов и. изделий. Справочник под ред. Г.С. Самойловича. M., "Машиностроение", 1976, с. 210.

2. "Дефектоскопия", 1978, N 12; с.. 34-39 (прототип). ! (54)(57) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ длянеразрушающего. контроля, содержащий проводящую немагнитную цилиндрическую оправку и установленную в ее полости катушку индуктивности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, он снабжен магнитопроводом в виде ферромагнитного стержня прямоугольного сечения, длина В которого равна диаметру полости оправки, а ширина с = 1/2, катушка:индуктивности намотана на средней части магнитопровода так, что ее ось перпендикулярна к оси оправки, длина L катушки индуктивности равна С, ее толщина D 1/6f и глубине полости оправки, и диэлектрической насадкой в виде сегмента с диаметром d = 26, закрывающей по" лость оправки.

1024821

Изобретение относится к электро" магнитной дефектоскопии и может использоваться для контроля дефектов электропроводящих изделий. ограниченных размеров.

Известен электромагнитный преобра. эователь к электромагнитным дефектоскопам, содержащий катушки индуктивности, у которого отношение высоты катушек к диаметру преобразователя минимально f13, Для повышения разрешающей способ-. ности диаметр преобразователя уменьшают до 0,5-2 мм, При этом для получения достаточной чувствительности к дефектам используют частоту питания 4 -= -0,8-4 МГц.

Для согласования с резонансной измерительной схемой и получения индуктивности преобразователя (4,) большей индуктивности соединительной линии (Ьс) необходима 41„= 10-

100 мкГн, что приводит к необходимости намотки большого числа витков, распределенных по высоте стержневого магнитопровода. При этом уменьшается чувствительность к дефектам и одновременно увеличивается эквивалентный диаметр контура вихревых токов, что приводит к росту погрешностей от влияния краев. изделия.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электромагнитный преобразователь для неразрушающего контроля, содержащий проводящую немагнитную цилинд" рическую оправку и установленную в ее полости катушку индуктивности1 2 .

Ввиду соосности проводящей цилиндрической оправки и. токовой катушки оправка является короткозамкнутым витком, что резко ослабляет чувст- вительность к дефектам. Одновремен-но усиливается влияние нестабильности зазора системы: преобразователь - изделие.

Для ослабления связи с оправкой диаметр катушек уменьшен или она выполнена, например, "восьмеркообраэной".

Однако при этом уменьшается эквивалетный диаметр преобразователя при заданных размерах проводящей оп-равки, что вновь сказывается в росте влияния нестабильности зазора системы: преобразователь - изделие.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

Указанная цель достигается тем, что электромагнитный преобразователь для нераэрушающего контроля, содер.жащий проводящую немагнитную цилиндрическую оправку и установленную: в ее полости катушку индуктивности, снабжен магнитопроводом в виде ферромагнитного стержня прямоугольного сечения, длина 3 которого рав" на диаметру полости оправки, а ширина с - 1/22,, катушка индуктивности намотана на средней части магнито" провода так, что ее ось перпендикулярна оси оправки, длина L катушки индуктивности равна С, ее толщина

D = 1/б и глубине полости оправки, и диэлектрической насадкой в виде сегмента с диаметром d. = 2, закрывающей полость оправки.

На фиг. 1 представлен электромаг" нитный преобразователь, разрез, на фиг,, 2 - то же, вид сверху.

Электромагнитный преобразователь содержит проводящую немагнитную ци линдрическую оправку l с полостью 2.

В полости на средней части магнитопровода 3, выполненного в виде ферромагнитного стержня прямоуголь ного сечения с длиной и шириной

З0 .с = 1/22> размещена катушка 4 индуктивности, длина 4 которой равна

С. Ось 5 катушки 4 индуктивности перпендйкулярна.оси 6 оправки 1. Толщина D катушки 4 индуктивности равна

35 1/б и глубине полости 2 оправки.

Диэлектрическая насадка 7 Выполнена в виде сегмеита с диаметром с1 "- 2 Г и закрывает полость 2 оправки. Преобразователь предназначен для вклю40 чения в резонансную автогенераторную измерительную схему.

Преобразователь работает следующим, образом, 45

Намотка катушки 4 индуктивности в средней зоне ферромагнитного, на- пример, ферритового стержня с указан ным соотношением размеров повышает эффективную магнитную. проницаемость магнитопровода (,фа@ 5/, определяемую его формой, что позволяет реализовать заданные начальные индуктив ности катушки при малом числе витков провода. Установка преобраэова55 теля в полость 2 проводящей цилиндрической оправки 1, ось которой перпендикулярна оси катушки 4, позволяет сконцентрировать электромагнитное.

24821

ВНИИПИ Заказ 4384/40 Тираж 873 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 3 30 поле в зоне контроля и снизить влия- . ние окружающих участков изделия.

Максимальная плотность вихревых токов наблюдается под центром преоб. разователя. Русло вихревых токов определяется направлением витков. катушки индуктивности. У ее концов оно раздваивается и замыкается на участках, близких к краям магнитопровода, т.е, русло вихревых токов имеет "восьмеркообразную форму". Однако у краев магнитопровода плот» -".. ность вихревых токов меньше.чем в центральной части, что ослабляет влияние краев изделия. Базовым размером преобразователя является длина магнитопровода, а не диаметр токовой катушки индуктивности, что обеспечи- . вает повышенные эквивалентные диаметры максимальной плотности вихревых токов и ослабление влияния нестабильности зазора, тогда как разрешающая способность к дефектам определяется, половиной длины токовой катушки индуктивности °

При дефектоскопии изделий необходимо перемещать, преобразователь по поверхности изделия так, чтобы предлагаемое основное направление трещин было перпендикулярно плоскости вит" ков катушки 4 индуктивности. Расположение катушки 4 в центре цилиндричес.5 кой оправки 1, билзкой к квадратной форме рабочей поверхности катушки 4 позволяют выбором диаметра Д

2Е диэлектрической насадки 7 снизить влияние перекосов преобраэова» теля относительно поверхности изделия при его движении ° Преобразователь прост по конструкции и надежен в эксплуатации.

При сохранении .высокой разрешающей способности к дефектам ослаблена чувствительность к краям изделия, к нестабильности зазора и перекосу преобразователя относительно поверхности изделия, что расширяет функ-.:

20 циональные возможности электромагнитных дефектоскопов, поскольку повышается достоверность дефектоскопии на труднодоступных зонах изделий сложной формы.

Преобразователь может быть использован и для контроля вибраций иэделий в скоростных газовых потоках, ввиду его малых габаритов и массы.