Накладной вихретоковый преобразователь

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике и может быть использована в авиационной, машиностроительной, металлургической и других отраслях промышленности для контроля качества электропроводящих изделий, в том числе и изделий с криволинейной поверхностью. Предлагаемая полезная модель направлена на расширение возможностей использования накладного вихретокового преобразователя при контроле изделий с криволинейной поверхностью. Указанный технический результат достигается тем, что накладной вихретоковый преобразователь содержит одну или несколько катушек индуктивности на каркасе с плоской рабочей поверхностью на которой имеется углубление прямоугольного сечения глубиной с=1,1R*ехр(-0,4a _min/R), где а_min - минимальный радиус кривизны поверхности контролируемого изделия, R=sqrt(R₁R ₂) - средний радиус катушек преобразователя, и полушириной g=sqrt(2са_min)-с. Для контроля изделий сферической формы углубление выполнено в виде цилиндра, имеющего общую с преобразователем ось, а для контроля изделий цилиндрической формы - в виде паза.

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике и может быть использована в авиационной, машиностроительной, металлургической и других отраслях промышленности для контроля качества электропроводящих изделий, в том числе и изделий с криволинейной поверхностью.

Известны различные конструкции накладных вихретоковых преобразователей, рабочая поверхность которых выполнена в виде плоскости или полусферы (Неразрушаю-щий контроль: Справочник: В 7 т./ Под общей редакцией В. В. Клюева. - М.: Машиностроение, 2003. - Т.2. - Кн.2 - С.536-543). Такая поверхность обеспечивает удовлетворительный контакт преобразователя с контролируемой поверхностью, но величина вносимого в преобразователь напряжения сильно зависит от кривизны контролируемой поверхности.

Иногда преобразователь помещают в оправку с пазом призматической формы (Не-разрушающий контроль: Справочник: В 7 т./ Под общей редакцией В.В. Клюева. - М.: Машиностроение, 2003. - Т.2. - Кн.2 - С.540), которая позволяет однозначно зафиксировать преобразователь на криволинейной поверхности. Это позволяет избавиться от влияния несоосности преобразователя и объекта контроля, но ни в коей мере не снижает влияние изменений собственно кривизны поверхности.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является накладной вихретоковый преобразователь, содержащий одну или несколько катушек индуктивности на каркасе с плоской рабочей поверхностью, которому присущи все указанные выше недостатки.

Предлагаемая полезная модель направлена на расширение возможностей использования накладного вихретокового преобразователя при контроле изделий с криволинейной поверхностью.

Указанный технический результат достигается тем, что в накладном вихретоковом преобразователе, содержащем одну или несколько катушек индуктивности на каркасе с плоской рабочей поверхностью на рабочей поверхности имеется углубление прямоугольного сечения глубиной с=1,1R*ехр(-0,4a _min/R), где а_min - минимальный радиус кривизны поверхности контролируемого изделия, R=sqrt(R₁R ₂) - средний радиус катушек преобразователя, и полушириной g=sqrt(2са_min)-с, при этом для контроля изделий сферической формы углубление выполнено в виде цилиндра, имеющего общую с преобразователем ось, а для контроля изделий цилиндрической формы - в виде паза.

Полезная модель поясняется чертежом на фиг.1, где показаны варианты углублений на рабочей поверхности накладного вихретокового преобразователя для контроля изделий с цилиндрической (фиг.1а) и сферической (фиг.16) формой поверхности. На фиг.2 приведен пример эффективности использования предлагаемого накладного вихретокового преобразователя при контроле удельной электрической проводимости с амплитудно-фазовой отстройкой от мешающего влияния изменений зазора между преобразователем и контролируемой поверхностью.

Принцип снижения влияния изменений сигнала преобразователя от изменений кривизны поверхности контролируемого изделия основан на том, что как при увеличении зазора, так и при увеличении кривизны контролируемой поверхности (уменьшении ее радиуса) наблюдается уменьшение амплитуды вносимого в преобразователь напряжения. Наличие углубления в рабочей поверхности преобразователя приводит к тому, что с уменьшением радиуса кривизны контролируемой поверхности изделие будет глубже проникать в это углубление. Тем самым будет уменьшаться зазор - расстояние от поверхности изделия до обмоток преобразователя. Наилучший результат достигается в том случае, когда полуширина углубления близка к величине, вычисляемой по формуле g=sqrt(2са_min)-с, а его глубина с=1,1R*ехр(-0,4a_min/R).

На фиг.2 в качестве примера показан результат, к которому приводит использование предлагаемого технического решения в преобразователе измерителя удельной электрической проводимости. Для отстройки от мешающего влияния изменений зазора в приборе применен амплитудно-фазовый способ. При этом даже относительно небольшая кривизна поверхности изделия приводит к значительному увеличению погрешности измерений (кривая 1). Наличие углубления (в данном случае в форме паза для контроля цилиндрических изделий) позволяет более чем в 10 раз расширить диапазон допустимых значений радиуса кривизны контролируемой поверхности (кривая 2).

Техническим результатом модели является повышение надежности и точности контроля качества металлоконструкций с криволинейной поверхностью вихретоковым методом с использованием накладных преобразователей.

Накладной вихретоковый преобразователь, содержащий одну или несколько катушек индуктивности на каркасе с плоской рабочей поверхностью, отличающийся тем, что на рабочей поверхности имеется углубление прямоугольного сечения глубиной c=1,1Rexp(-0,4a_min/R), где a_min - минимальный радиус кривизны поверхности контролируемого изделия, R=sqrt(R ₁R₂) - средний радиус катушек преобразователя, и полушириной g=sqrt(2ca_min)-c, при этом для контроля изделий сферической формы углубление выполнено в виде цилиндра, имеющего общую с преобразователем ось, а для контроля изделий цилиндрической формы - в виде паза.