Электромагнитный преобразователь для дефектоскопии

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии электропроводящих объектов, преимущественно электропроводящих покрытий с характерными дефектами типа расслоений. Цель изобретения - расширение области использования за счет выявления также и дефектов типа расслоений . Цель достигается путем создания тока по нормали к поверхности контролируемого изделия за счет конструкции токопровода. Чувствительный элемент при отсутствии дефектов сплошности, искажающих распределение тока,пропускаемого через контролируемый участок, остается сбалансированным. Ток в электрически замкнутом контуре, образованном стержнем 6 с наконечниками 7 и 9 кабелем 8 и контролируемым участком изделия 10, индуцируется за счет сцепленного с этим контуром переменного магнитного потока, создаваемого в замкнутом магнитопроводе 4 обмоткой 5. При наличии расслоений возникает искажение тока, обтекающего несплошность , что приводит к появлению локально неоднородного магнитного поля, имеющего нормальную к поверхности контролируемого участка составляющую при асимметричном размещении чувствительного элемента и дефекта типа расслоения. 1 ил. (Л С

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 27/90

ЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

В ЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4912667/28 (22) 19.02.91 (46) 07.01,93, Бюл. N. 1 (71) Н аучно-исследовател ьский институт технологии машиностроения (72) Н.П.Бирюкова, А.В.Галкин и П,Н.Шкатов (56) Брайнип Э.И, Контроль элементов электрических машин и аппаратов электропотенциальным методом. — М,: Энергия, 1980, с.24, Авторское свидетельство СССР

¹ 1679353, кл. G 01 N 27/90, 31,10,89, (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ6 ДЛЯ ДЕФЕКТОСКОПИИ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии электропроводящих объектов, преимущественно электропроводящих покрытий с характерными дефектами типа расслоений. Цель изобретения— расширение области использования за счет выявления также и дефектов типа рас„„5U„, 1786419 А1 слоений. Цель достигается путем создания тока по нормали к поверхности контролируемого изделия за счет конструкции токопровода. Чувствительный элемент при отсутствии дефектов сплошности, искажающих распределение тока, пропускаемого через контролируемый участок, остается сбалансированным. Ток в электрически замкнутом контуре; образованном стержнем 6 с наконечниками 7 и 9 кабелем 8 и контролируемым участком изделия 10, индуцируется за счет сцепленного с этим контуром переменного магнитного потока, создаваемого в замкнутом магнитопроводе 4 обмоткой 5, При наличии расслоений возникает искажение тока, обтекающего несплошность, что приводит к появлению локально неоднородного магнитного поля, имеющего нормальную к поверхности контролируемого участка составляющую при асимметричНоМ размещении чувствительного элемента и дефекта типа расслоения. 1 ил.

1786419

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии электропроводящих объектов, преимущественно электропроводя щих покрытий с характерными дефектами типа расслоений.

Известен преобразователь для дефектоскопии, содержащий два токовых и два потенциальных электрода, при этом токовые электроды расположены друг напротив

55 друга и выполнены с возможностью перемещения вдоль общей оси.

Недостаток известного преобразователя состоит в низкой помехозащищенности контроля и сложности дефектоскопии труднодоступных участков, например в полостях. Это связано с необходимостью создания четырех электрических контактов с двумя поверхностями контролируемого объекта и поддержания жестко заданных расстояний между всеми четырьмя контактирующими электродами. При изменении любого из этих расстояний на выходе преобразователя появляется ложный сигнал о наличии дефекта, Наиболее близким техническим решением к изобретению, принятым за прототип, является электромагнитный преобразователь для дефектоскопии, содержащий соосно установленный полесоздающий элемент в виде замкнутого магнитопровода с обмоткой возбуждения, чувствительный элемент, состоящий из двух коаксиальных дифференциально включенных катушек индуктивности и токоп ровод, индуктивно связанный с обмоткой возбуждения и катушками индуктивности, Цель изобретения — расширение области использования за счет выявления также дефектов типа расслоений.

Поставленная цель в электромагнитном преобразователе для дефектоскопии, содержащем соосно установленные полесоздающий элемент в виде замкнутого магнитопровода с обмоткой возбуждения, чувствительный элемент, состоящий из двух коаксиальныхдифференциально включенных катушек индуктивности и токопровод, индуктивно связанный с обмоткой возбуждения и катушками индуктивности, достигается благодаря тому, что токопровод выполнен в виде двух соединенных посредством кабеля стержней с наконечниками, предназначенными для взаимодействия с противоположными поверхностями контролируемого изделия, стержни установлены соответственно внутри катушек индуктивности и замкнутого магнитопровода, а число витков и катушек индуктивности выбрано из соотношения М1 = 52 2: где S1, S2 — площади рабочих торцов катушек индуктивности;

W1, W2 — число витков катушек, На чертеже схематично изображен предлагаемый электромагнитный преобразователь для дефектоскопии.

Эле ктрома гнитн ый преобразовател ь для дефектоскопии состоит из чувствительного элемента, состоящего из вложенных друг в друга и дифференциально включенных катушек 1 и 2 индуктивности, токопровод 3, размещенный коаксиально с чувствительным элементом, и замкнутый магнитопровод 4 с обмоткой 5, индуктивно связанной с токопроводом 3. Токопровод 3 выполнен в виде стержня 6 с наконечником

7, выступающим за рабочий торец чувствительного элемента, и снабжен, подключенный ко второму концу стержня 6, кабелем 8 с наконечником 9. Наконечники 8 и 9 предназначены для взаимодействия с противоположными сторонами контролируемого изделия, Число витков катушек 1 и 2 выбирают исходя из соотношения

S1W1 = S2W2 где S1, S2 — площади рабочих торцов катушек1 и2;

W1, W2 — число витков катушек 1 и 2, что обеспечивает балансировку чувствительного элемента в однородном и изменяющемся по линейному закону магнитном поле.

Электромагнитный преобразователь для дефектоскопии работает следующим образом, Чувствительный элемент размещают над контролируемым участком со стороны электропроводящего покрытия, обеспечивая электрический контакт между наконечником 6 и лицевой поверхностью электропроводящего изделия 10, Наконечник 9 размещают со стороны тыльной поверхности изделия 10, также обеспечивая между ними электрический контакт и устанавливая наконечники напротив друг друга. Обмотку 5 подключают к генератору переменного напряжения (на чертеже не показан), а чувствительный элемент — к измерительному блоку, в простейшем случае к вольтметру (на чертеже не показан).

Чувствительный элемент при отсутствии дефектов сплошности, искажающих распределение тока, пропускаемого через контролируемый участок остается сбалансированным, Ток в электрически замкнутом контуре, образованном стержнем 6, кабелем 8 и контролируемым участком изделия

10, индуцируется за счет сцеплен ного с этим

1786419

35

45

Составитель Н,Бирюкова

Техред М.Моргентал Корректор А, Обручав

Редактор Л. Пигина

Заказ 244 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 контуром переменного магнитного потока, создаваемого в замкнутом магнитопроводе

4 обмоткой 5. При наличии расслоений возникает искажение тока, обтекающего несплошность, Это приводит к появлению локально неоднородного магнитного поля, имеющего нормальную к поверхности контролируемого участка составляющую при асимметричном размещении чувствительного элемента и расслоения.

Смещения наконечников электродов 7 и

9 относительно общей нормали к поверхности контролируемого участка не приводят к разбалансу чувствительного элемента, как и перемещения кабеля 8, что связано с селективными свойствами чувствительного элемента, регулирующего только на участки с существенно нелинейным пространственным изменением магнитного поля в объеме его рабочего торца.

Предлагаемый электромагнитный преобразователь может быть использован и для выявления типа трещин, наибольшая чувствительность к которым достигается при размещении наконечников 7 и 9 со стороны контролируемого участка, Формула изобретения

Электромагнитный преобразователь для дефектоскопии, содержащий соосно установленные полесоздающий элемент в

5 виде замкнутого магнитопровода с обмоткой возбуждения, чувствительный элемент, состоящий из двух коаксиальных дифференциально включенных катушек индуктивности и токопровод, индуктивно свя10 занный с обмоткой возбуждения и катушками индуктивности, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения области использования за счет выявления также и дефектов типа расслоений, токо15 провод выполнен в виде двух соединенных посредством кабеля стержней с наконечниками, предназначенными для взаимодействия с противоположными поверхностями контролируемого изделия, стержни уста20 новлены соответственно внутри катушек индуктивности и замкнутого магнитопровода, а число вигков W1 и W2 катушек индуктивности выбрано из соотношения

S1W1 = S2W2.

25 где S>, Sz — площади рабочих торцов катушек индуктивности.