Вихретоковый накладной преобразователь

 

% . 44)

ОПИЮ) ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соаетскии

Социалистических

Республик (ti) ООа846 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено12.01.76 (21) 2312285/25-28 (Я) М. Кл.

Cq 01 И 27/86 с присоединением заявки № 2312282, 231 4684 и 2314685/25-28 (23) Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий (43) Опубликовано1 5.04.78.Бюллетень № 14 (45) Дата опубликования описания 31.03,78 (53) УДК 620.179..1 4 (088.8) (72) Авторы изобретения

H. Н. Зацепин и В. Ф. Кунцевич (71) Заявитель

Отдел физики неразрушаюшего контроля AH БССР! 54) BHXPETOKOBbIA НАКЛА0 НОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Из обре те ние относи то я к обл ас ти не р азрушающего контроля и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленности при определений физико механических свойств и JIB HB йных раз 5 меров изделий методом вихревых токов.

Известен прибор для определения твердости ферромагнитных материалов, содержащий измерительный и уравновешивающий электромагниты с магнитопроводами П-образной фор-1О мы, схему питания и схему регистрации сиг— нала, содержащую микроамперметр и два выпрямителя, подключенных к вторичным обмоткам трансформаторов <1).

Недостатком прибора являе.тся невозмож- т5 ность контроля одновременно нескольких физико-механических параметров изделий, Наиболее близким к изобретению является преобразователь для измерения коэрцитивной силь, содержащий электромагнит, магии — оп топровод П-образной формы которого снабжен обмоткой намагничивания, закрепленной на ярме магнитопровода, две обмотки размагничивания, расположенные на кернах магнитопровода и феррозондовый преобразователь с 25

2 катушкой, образующей магнитную перемычку, расположенный в близи изделия параллельно ярму магнитопровода j2), Однако известный преобразователь не обеспечивает достаточной концентрации магнитного поля в области магнитной перемычки, обо раеованной яррозондовым преобразователем, что приводит к погрешности измерений, и поэтому преобразователь не позволяет осуществить многопараметровый контроль.

Цел ь и зобре те ни я — осушествл е ние м ногопараметрового контроля. для этого преобразователь снабжен дополнительными намагш1чив ающими обмотками, симметрично расположенными между полюсами электромагнита и каркасом, а измерительные обмотки, каждая из которых выполнена в виде двух взаимно перпендикулярных рамок, расположены в каркасе с возможностью поворота вокруг их общей продольной оси.

Количество измерительных обмоток ll выбрано из условия ll > P = — где

4 — число полюсов, ). — расстояние между торцами полюсов

П-обр азнот о магии топровода, 602846

g — число параллельных ветвей намагни чивающих обмоток образующих полюса, CI — - ширина одной параллельной ветви обмотки намагничивания.

Намагничивающие обмотки и параллельные 5 им измерительные обмотки расположены перпендикулярно ширине кернов магнитопровода и соединены последовательно согласно или обмотки намагничивания, расположенные симметрично между собой, соединены попарно по- 0 следовательно согласно, Кроме того, обмотки намагничивания и параллельные им измерительные обмотки расположены параллельно ширине кернов магнитопроводе и соединены посиедовательно согласно или обмотки намагничивания, расположенные симметрично между собой, соединены попарно последовательно согласно.

На фиг. 1 показан вихретокоьый накладной преобразователь с обмотками намагничи-20 вения, параллельными ширине полюсов, на фиг, 2 — то же, с обмотками, перпендикулярными ширине пспюсов, на фиг. 3 — попарное соединение расположенных симметрично обмоток намагничивания. 25

Вихре токовый накл адной преобразователь содержит П-образный электромагнит 1, обмотку 2 намагничивания, расположенную на srpме электромагните, обмотки 3 намагничивания, измерительные обмотки 4, каркес 5, Об-30 мотки 3 нам агни чи вани я р еспол оже ны на к аркасе, плоскость которого совпадает с ггпоскостью рабочих поверхностей кернов мегнитопровода, В к арк асе 5, вы пол не ином из диэлектрика, например из текстолита, симмет- 35 рично расположены измерительные обмотки

4, состоящие из двух взаимно перпендикулярных рамок 6 и 7, установленных с возмож— ностью поворота вокруг их общей продольной оси, 40

Измерительные обмотки 4 соединены между собой последовательно согласно.

Количество измерительных обмоток выбирается из условия Q > р, где р число полюсов. 45 ,0ля устранения влияния положения преобразователя относительно контролируе, ого из делия, выбирают количество полюсов р пз условия

4 где - расстояние между торцами полюсов П-обрезного магия топрсвода, - чиспо параллельных обмоток 3 намагничивания, образующих полюс, .0 - ширина одной параллельной ветви обмотки 3 намагничивания.

При таком методе выборе количества измерительных катушек достигается ревномернов перемагничивание контролируемого изделия независимо от зазора между преобразовь60 твлвм и контролируемым изделием, Обмотки

3 намагничивания и параллельные им измерительньre обмотки 4 могут быть расположены параллельно или . перпендикулярно ширине кернов магнитопровода, Обмотки намагничивания могут быть соединены между собой или последовательно согласно, или симметричные обмотки соедиHeHb1 между собой попарно последовательно согл асио, В зависимости от расположения и вида соединения намагничивающих обмоток 3 изделие перемагничивают двумя полями высокой и низкой частоты, направленными параллельно или взеимноперпендикулярно или бегущим полем и переменным полем низкой частоты, направленными параллельно или взаимноперпендикулярно — при: соединении симметричных между собой обмоток попарно ггоспегговательно согласно, при этом должны быть подсоединены к фаэному источнику переменного тока.

Вихретоковый накл адной преобразователь работает следующим образом, В отсутствие контролируемого изделия измерительные рамки 6 и 7 поворачивают вокруг их продольной оси,в положение„при котором выходное напряжение с измерительных обмоток минимально. Этим достигается отсутствие трансформации ЭРС поля намагничивания. Обмотку 2 намагничивания подключают к выходу источника однофазного тока.

Выход измерительной обмотки 4 подключают на вход измерителя сигналов непосредственно или через электронный сумматор. Обмотки

3 намагничивания подключают к выходу высокочастотного источника или к фазовому источнику синусоидального тока.

Контролируемое иэделие при этом перемагничивается двумя полями — переменным мгнитным полем основного магнита и полем, создаваемым обмотками 3 намагничивания.

Величина наведенной в измерительных обмотках ЭОС зависит rrrm электромагнитных ха рактеристик и лиюйных размеров контролируемого изделия. По амплитуде и фазе составляющих спектре наведенной ЭДС определяк>т одновременно несколько физико-механических параметров и линейные размеры изделия, например толщину изделия — по первой гармонике, а твердость — по третьей гармонике.

Фор мул а и зобре те ни я

1 ° Вихретоковый накладной преобразователь, содержащий электромаг.нит, выполненный в виде магнитопровода П-образной формы с охватывающей его в среднем сечении намагничивающей обмоткой, и расположен602846 ную между полюсами электромагнита измерительную обмотку, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью осуществления многопараметрового контроля, он снабжен допопнительными намагничиваюшими обмотками, симметрично расположенными между полюсами элек— тромагнита и каркасом, а измерительные обмотки, каждая из которых выполнена в виде двух взаимно перпендикулярных рамок,расположены в каркасе с возможностью поворота вокруг их обшей продольной оси.

2, Преобразователь по и, 1, о т л и ч аю ш и и с я тем, что количество измерительных обмоток П выбрано из условия

П >p = .с,, где р — число полюсов, Ь - расстояние между торцами полюсов

П-образного магнитопровода, g — число параллельных ветвей, намагни-20 чиваюших обмоток, образуюших полюса, Q — ширина одной параллельной ветви обмотки намагничивания.

3. Преобразователь по пп. 1 и 2, о т л ич а ю ш и и с я тем, что намагничиваюшие 25 обмотки и параппельные обмотки распопожены перпендикулярно ширине кернов магнитопровода, 4. Преобразователь, по пп, 1-3, о т и и-ч а ю ш и и с я тел», что обмотки намагничивания соединены последовательно согласно.

5. Преобразователь по пп, 1 — 3, о т и ич а ю ш и и с я тем, что обмотки намагничивания, расположенные симметрично между собой, соединены попарно последовательно согп асно.

6. Преобразователь по пп, 1 и 2, î т л ич а ю ш и и с я тем, что обмотки намагничивания и паралпельные им измерительные обмотки распопожены параллельно ширине кернов магии топровода.

7, Преобразователь по пп. 1,2 и 6, о ти и ч а ю ш и и с я тем, что обмотки намагничивания соединены последовательно соrn аско.

8. Преобразователь по пп. 1, 2 и 6, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что обмотки намагничивания, расположенные симметрично между собой, ссединены попарно последовательно согласно, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторскм свидетельство СССР

% 29057, кл. Я 01 М 3/40, 1966, 2, Авторск ое свидетеп ьство СССР

N 279145, кл. Ci 01 N 27/861 1969.

Составител6 И, 8 олгова

Редактор В, Козлова Техред А. Богдан Корректор С, Гарасиц „

Заказ 1840/40 Тираж 1112 Подписнсе

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д, 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4