Накладной вихретоковый измерительный преобразователь для неразрушающего контроля

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля геометрических, физико-механических и электромагнитных параметров проводящих изделий Цель изобретения повышение чувствительности преобразователя - достигается благодаря тому, что накладной вихретоковый измерительный преобразователь для неразрушающего контроля геометрических, физико-механических и электромагнитных параметров проводящих материалов содержит цилиндрическую токовую обмотку и две соосные с токо вой и распределенные вдоль нее встречно включенные измерительные обмотки , размещенное на цилиндрическом сердечнике, при этом измерительные обмотки выполнены каждая из слоев, намотанных в одном направлении и соединенных между собой последовательно-согласно, а слои обеих измерительных обмоток чередуются между собой 1 з п ф-лы, 4 ил (Л С

1748041

Ф дифференциально включенные измерительные обмотки, регистрирующие изменение как основного потока, так и потока рассеяния, поэтому они не могут быть рассмотрены как эквивалент петлеобразной, регистрирующей только поток рассеяния.

Появление на выходе измерительной обмОтки сигнала, отлйчного от йуля снижает, чувствительность преобразователя, Цель доСтигается тем, что измерительные обмотки выйолнен и каждая из й)оев, намотанных в одном направлении и соединенных между собой -последовательно-согласно, а слои обеих измерительных обмоток чередуются между собой, На фиг, 1 показана конструкция накладного вихретокового измерительного преобразователя; на фиг. 2 — электриче" кая схема соединеййя слоев измерительных обмоток; на фиг, 3 — петл6образная обмотка, эквлва- nåíтная встречно включенным концентриЧеским измерительным обмоткам-; на фиг, 4 — зависимости выходного йапряжейия измерительной обм6тки от толщины дизлектричс -.кого покрытия для разраб6танного преобразователя и прототипа, Вихретоковый преобразователь содер жит магнитопровод 1 {c». фиг, 1), например, цилиндрической формы, на котором размещена цилиндрическая токовая обмотка 2 и две ра35л&щенHые соосно с токовой встреч но включенньи измерительные обмотки 3 и

4, каждая измерительная обмотка выполйе" на соответственно йз слоев 31-3, и 4>-4, (см, фиг. 2), на латанных в одном направлении и соединейнйх между собой последова тельно-согласно, а слои 31 — Зп и 41--4, обеих измерительных об лоток чередуются между собой. (На фиг. 1 в качестве примера показано по два слоя 31 — 32 и 41 — 42 обмоток 3 и

4). На магнитопроводе 1 может быть разме щено 3п слоев одной измерительной обмотки и 4 слоев другой измерительной обмотки, " при этом начала обмоток 3 и 4 или их концы — соединены (cM, фиг. 2), в результате получается обмотка 5, эквивалентная петлеобразной (фиг, 3).::.: :, ;:,-::- - ":;.,::,, Так i<à полученная обмотка нв реагиру ет"на магнитный йоток в магнитопроводе 1 из- за встречйого включения обйоток 3 и 4 и сймметричного распределения . fôèã. 3) . секций 31 — 3, и 41 4„относительно магнито провода, то она будет регистрировать тольiso магнитный поток рассеяния. Симметричное распределение секций 31- 3п и 4>-4п ПОЗВОЛЯЕТ пОлучить практически одинако вые индуктивности обмоток 3 и 4, сцепленHblx с основны л электромагнитным потоком в магйитопроводе, Для практической опробации был изготовлен накладной вихретоковый преобразователь с параметрами: диаметр магнитопровода 14 мм, число слоев измерительных обмоток 3„и 4„в каждом слое было уложено 50 витков, начала обмоток

3n — 4n соединялись, обмотка 2 возбуждения содержала 250 витков, Известный преобразователь (прототип) содержал две встречно включенные концентрические обмотки, которые имели по 250 витков, Идентичные обмотки возбуждения разработанного и известного преобразователей поочередно подключались в генератору звуковой частоты 6 {использовалась частота 30 кГц), а выходы их измерительных обмоток поочередно подключались к цифровому вольтметру 7, С целью сопоставления результатов экспе-. римента был изготовлен контрольный преобразователь, содержащий идеальную конструкцию петлеобразной обмотки, витки которой были получены йредварительным обжатием вокруг цил лндрического магн1лтопровода цилиндрической обмотки, Такал технология обеспечила реальную физику взаимодействия поля рассеяния

25 с петлеобраэной обмоткой.

При эксперименте неферромагнитными и неэлектропроводными прокладками лмитировался различный воздушный зазор Л между феррома", нитной плоской поверхно30 стью и полюсом преобразователя, На фиг. 4 приведены результаты экспериментальных лсследований, Как следует из фиг, 4, зависимость 0 ых = p(A) лзмерительной обмотки разработанного преобразователя соответствует зависимости Ug х„= <р (Л) измерительной обмотки контрольного пре- : образователя, т.е. проявление возможного эффекта несбалансировки секций 3 и 4 отсутствует, так как измерительная обмотка 5, 40 состоящая из секций 3п и 4„; не охватывает магнлтопронод 1; В зависимости

Us aÄ, = @ (A) для измерйтельной обмотки прототипа наблюдается минймум; который характерен для встречно включенных несбалансированных концгейтрических изме- рительных обмоток, т,е. известный преобразователь не обеспечивает получения на. пряжения с измерительной обмотки не зависящегб от основногО магнитного потока, проходящего по магнитопроводу 1, Формула изобретения

1. Накладной вихретоковый измерител ьн ый и реобраэователь для неразрушающега контроля, содержащий цилиндрическую токовую обмотку и две соосные с токовой и распределенные- вдоль нее встречно включенные измерительные обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительностй, измеритель1748041 ные обмотки выполнены каждая из слоев, намотанных в одном направлении и соединенных между собой последовательносогласно, а слои обеих измерительных обмоток, чередуются мЕжду собой.

f !

2. Накладной вихретоковыи измерительный преобразователь по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что он снабжен цилиндри- ческим сердечником, размещенным внутри

5 обмоток, 1748041

РА//

Со тавител Г,Мельников

Редактор M.Áîêàðåýà Техред M.Ìopãeíòàë Корректор А.Ворович

Заказ 2500 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауиская.наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101