Устройство для токовихревого контроляизделий

 

О П И С А Н И Е 1и) 420922

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 17.04.72 (21) 1774073!25-28 (51) М. Кл. G 01п 27 86 с присоединением заявки (32) Приоритет

Опубликовано 25.03.74. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 21.08.74

Гооудорстаеииый комитет

Совета Министров СССР по делам изооретеиий и аткро1тий (53) УДК 620.179.14 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Я. Останин и E. Г. Беликов

Московский ордена Ленина энергетический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВИХРЕВОГО КОНТРОЛЯ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля изделий и может быть использовано в дефектоскопии и размерометрии.

Известно устройство для токовихревого контроля изделий, содержащее несколько разночастотных каналов токовихревого взаимодействия с контролируемым изделием, блок катушек-преобразователей, каждая из которых включена в соответствующий канал.

Однако из-за большого взаимного влияния измерительных преобразователей, используемых в различных частотных каналах, приходится вводить в каждый из каналов частотно-избирательные элементы (селективные усилители), которые снижают стабильность канала, и уменьшать число витков в измерительных преобразователях, чтобы резонансные частоты датчиков были не выше, чем самая высокая рабочая частота. Уменьшение числа витков снижает чувствительность датчиков и заставляет увеличивать коэффициенты усиления каналов, что также связано с уменьшением стабильности.

Целью изобретения является упрощение устройства и расширение его эксплуатационных возможностей.

Для этого катушки сгруппированы симметрично относительно одной из них с четным количеством попарно встречно включен lblx катушек в каждой группе и установлены в заданных плоскостях с фиксированным интервалом друг от друга так, что суммарная взаимоиндуктивность между катушкой и группами катушск практически равна нулю.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устрОистВО для контроля с использованием пт1ти различных частотных каналов, в каждом из которых применен свой преобразователь (кон10 тролируемое изделие помещается в плоскости, параллельной плоскости рисунка); на фиг. 2—

1устройство для контроля изделий с криволинейной внешней поверхностью.

На чертеже стрелкой обозначено направле15 ние включения катушек по отношению друг к другу одного и того же измерительного преобразователя.

Первый преобразователь в простейшем варианте содержит одну катушку 1, центр ко20 торой 01 совпадает с общим центром симметрии О.

Второй преобразователь в простейшем варианте состоит нз двух катушек 2 и 3, вкл1оченных встречно и расположенных симметрич2s но относительно оси, проходящей через центр

О. Центры катушек 0 и О> лежат в диаметрально противоположных точках прямой, проходящей через центр О.

Из-за идентичности симметрии расположе30 ния катушек 2 и 3 относительно катушки 1

420022

55 первого преобразователя их взаимные индуктивности будут одинаковы, а так как катушки 2 и 3 включены встречно, э. д. с., наводимые в них от тока, существующего в катушке

1, будут взаимно уничтожаться. Также взаимно уничтожаются э. д. с., наводимые в катушке 1 от токов, существующих в катушках

2 и 3. Поэтому взаимное влияние первого преобразователя (катушка 1) на второй (соьок упность встречно включенных катушек 2 и 3) будет отсутствовать, а информацию об изделии каждый преобразователь будет получать независимо от других. Аналогичным образом (путем размещения двух симметричных встречно включенных катушек) устраняется взаимное влияние и всех последующих преобразователей друг на друга.

Третий измерительный преобразователь в простейшем случае также состоит из двух катушек 4 и 5, включенных встречно и расположенных симметрично относительно линии центров О> и Оз. Центры катушек 4 и 5 лежат на прямой, проходящей через центр О и перпендикулярной к линии центров О> и Оэ, на равном расстоянии от центра симметрии О.

В силу симметрии относительно первого и второго преобразователей и встречного включения обмоток третий преобразователь также будет иметь нулевую связь со вторым и первым преобразователями.

Четвертый измерительный преобразователь состоит из четырех катушек 6 — 9, размещенных симметрично относительно катушек третьего преобразователя (и, следовательно, относительно второго и первого) и включенных попарно встречно. Линия центров 060> и 0708 образует с линией центров

О и Оз углы 45, а расстояния от общего центра до центров 6 — 9 катушек — одинаковы. Симметрия размещения и встречное включение приводит к том у, что этот преобразователь имеет нулевую связь с третьим, и вторым и первым преобразователями.

Пятый измерительньш преобразователь сос)оит из восьми катушек 10 — 17, которые размещены симметрично относительно катушек четвертого измерительного преобразователя (оси симметрии 0506 и 0708) и включены попарно встречно, поэтому результирующая связь пятого преобразователя с любым другим преобразователем будет нулевой.

Увеличение требуемого количества преобразователей можно осуществить, размещая катушки последующих преобразователей симметрично вокруг катушек предыдущего преобразователя с наибольшим числом катушек и включая их попарно встречно.

Если не требуется большого количества рабочих частот, можно использовать любые со5

4 четания измерительных преобразователей.

Например, при двух рабочих частотах можно использовать (см. фиг. 1) первый преобразователь (катушка 1) и четвертый (катушки

6 — 9) или второй преобразователь (катушки

2 и 3) и третий (катушки 4 и 5) .

Вместо катушек круглой формы в измерительных преобразователях мопут использоваться катушки других форм, например треугольник, ромб, прямоугольник, эллипс, несколько соединенных между собой окружностей и т. п.). Катушки могут быть однообмоточными (параметрический датчик) или двухобмоточными (трансформаторный датчик) .

Предлагаемое устройство может быть выполнено с непараллельными осями катушек, что открывает дополнительные возможности при контроле изделий с криволинейной внешней поверхностью. Пример такого варианта устройства дан на фиг. 2, где изделие 18 имеет цилиндрическую внешнюю поверхность, а его параметры контролируются двухчастотным способом.

На первой рабочей частоте используется однокатушечный измерительный преобразователь 19, изогнутый по форме цилиндрической поверхности, на второй — четырехкатушечный измерительный преобразователь (плоские катушки 20 — 23). Оси двух катушек (20 и 23) не параллельны оси преобразователя 19, но образуют систему с центральной симметрией относительно оси О» и 0» первого преобразователя. В этом случае катушки 20 и 23 расположены ближе к цилиндрической поверхности, чем если бы их оси 0»О О—

0»021 были бы параллельны оси 0»019. Это позволяет повысить чувствительность второго п р еобр азов ателя.

Предмет изобретения

Устройство для токовихревого контроля изделий, содержащее несколько разночастотных каналов токовихревого взаимодействия с контролируемым изделием, блок катушек-преобразователей, каждая из которых включена в соответствующий канал, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и расширения его эксплуатационных возможностей, катушки сгруппированы симметрично относительно одной из них с четным количеством попарно встречно включенных катушек в каждои группе и установлены в заданных плоскостях с фиксированным интервалом друг от друга так, что суммарная взаимоиндуктивность между катушкой и группами катушек практически равна нулю.

420922

Составитель А. Духанин

Техред T. Курилко

Редактор Л. Народная

Корректор Т. Хворова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2030/12 Изд. № 650 Тираж 651 Подписное

Ц!-1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская «a6., д. 4/5