Устройство для измерения удельной электрической проводимости
Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике и может быть использована в авиационной, машиностроительной, металлургической и других отраслях промышленности для контроля качества электропроводящих изделий по величине удельной электрической проводимости, в том числе, для контроля анизотропии свойств материала.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения удельной электрической проводимости, содержащем последовательно соединенные автогенератор, накладной вихретоковый преобразователь, блок обработки сигнала и индикатор, накладной вихретоковый преобразователь выполнен в виде четырех обмоток прямоугольной формы, две из которых являются возбуждающими и две измерительными, возбуждающие обмотки соединены последовательно встречно, их плоскости ортогональны контролируемой поверхности, а расстояние между плоскостями много меньше длины сторон, прилегающих к этой поверхности, измерительные катушки включены последовательно согласно, расположены в плоскостях параллельных контролируемой поверхности, находящихся вблизи верхней и нижней сторон катушек возбуждения, их длинные стороны параллельны ближайшим сторонам возбуждающих катушек и их длина короче длины возбуждающих катушек на два расстояния между возбуждающими катушками, а длина коротких сторон ориентировочно равна расстоянию между плоскостями возбуждающих катушек.
Техническим результатом модели является повышение точности измерения удельной электрической проводимости в заданном направлении за счет снижения влияния на результаты измерений сигнала от поперечных элементов катушек.
Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике и может быть использована в авиационной, машиностроительной, металлургической и других отраслях промышленности для контроля качества электропроводящих изделий по величине удельной электрической проводимости, в том числе, для контроля анизотропии свойств материала.
Известен целый ряд измерителей удельной электрической проводимости (Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий: Справочник /Под ред. В.В.Клюева. - М.: Машиностроение, 1976. - Кн. 2. - С.326, Авт. свид. СССР 
1310709, кл. G01N 27/90, 1987), способных с той или иной степенью надежности контролировать качество электропроводящих изделий путем измерения удельной электрической проводимости их материалов.
Общим для всех известных измерителей недостатком является то, что они дают интегральное (усредненное) значение удельной электрической проводимости по всем направлениям. В то же время при наличии анизотропии свойств материалов величины удельной электрической проводимости по разным направлениям могут отличаться друг от друга.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является устройство для измерения удельной электрической проводимости (Патент 66819, опубл. 27.09.2007), содержащее последовательно соединенные автогенератор, накладной вихретоковый преобразователь, блок обработки сигнала и индикатор.
Однако оно тоже имеет ограничение по точности определения уровня анизотропии в силу конечного отношения длинной стороны вихретокового преобразователя к короткой.
Предлагаемая полезная модель направлена на повышение точности определения уровня анизотропии удельной электрической проводимости.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения удельной электрической проводимости, содержащем последовательно соединенные автогенератор, накладной вихретоковый преобразователь, блок обработки сигнала и индикатор, накладной вихретоковый преобразователь выполнен в виде четырех обмоток прямоугольной формы, две из которых являются возбуждающими и две - измерительными, возбуждающие обмотки соединены последовательно встречно, их плоскости ортогональны контролируемой поверхности, а расстояние между плоскостями много меньше длины сторон, прилегающих к этой поверхности, измерительные катушки включены последовательно согласно, расположены в плоскостях параллельных контролируемой поверхности, находящихся вблизи верхней и нижней сторон катушек возбуждения, их длинные стороны параллельны ближайшим сторонам возбуждающих катушек и их длина короче длины возбуждающих катушек на два расстояния между возбуждающими катушками, а длина коротких сторон ориентировочно равна расстоянию между плоскостями возбуждающих катушек.
Полезная модель поясняется чертежом на фиг.1, где показаны форма и расположение обмоток накладного вихретокового преобразователя. Устройство содержит последовательно соединенные автогенератор, накладной вихретоковый преобразователь, блок обработки сигнала преобразователя и индикатор (на фиг.1 не показано).
Конструктивно накладной измерительный преобразователь выполнен в виде катушек индуктивности прямоугольной формы, положение которых относительно друг друга и контролируемой поверхности (видно из фиг.1).
Работает устройство следующим образом. Вихретоковый преобразователь, запитываемый от автогенератора синусоидальным током, размещается на контролируемой поверхности изделия из электропроводящего материала. В результате в изделии возбуждаются вихревые токи, распределение и интенсивность которых отражается в выходном сигнале вихретокового преобразователя, поступающего в блок обработки сигнала. После определенных преобразований этот сигнал преобразуется в величину измеряемой удельной электрической проводимости, которая отображается на индикаторе.
Возбуждающие катушки Lв1 и Lв2 соединены последовательно встречно так, что ток в них протекает в противоположных направлениях, как показано на фиг.1, что соответствует двухпроводной линии. Вихревые токи также будут протекать в направлении параллельном току возбуждения, реагируя лишь на изменение удельной электрической проводимости в этом направлении. Это изменение фиксируется измерительной катушкой Lи1, а измерительная катушка Lи2 используется для исключения из выходного сигнала вихретокового преобразователя начального напряжения в отсутствии изделия. Длина измерительных катушек уменьшена по сравнению с длиной возбуждающих катушек для исключения влияния на выходной сигнал вихретокового преобразователя искажений поля вихревых токов на концах катушек возбуждения.
Сканируя контролируемую поверхность, или поворачивая вихретоковый преобразователь по поверхности изделия, можно получить значения удельной электрической проводимости материала не только в разных точках изделия, но и в различных направлениях, т.е. измерить анизотропию удельной электрической проводимости. Так как удельная электрическая проводимость коррелирует с механическими характеристиками материалов, то с помощью такого накладного вихретокового преобразователя можно контролировать анизотропию свойств материалов.
Техническим результатом модели является повышение точности измерения удельной электрической проводимости в заданном направлении за счет снижения влияния на результаты измерений сигнала от поперечных элементов катушек.
Устройство для измерения удельной электрической проводимости, содержащее последовательно соединенные автогенератор, накладной вихретоковый преобразователь, блок обработки сигнала и индикатор, отличающееся тем, что накладной вихретоковый преобразователь выполнен в виде четырех обмоток прямоугольной формы, две из которых являются возбуждающими и две измерительными, возбуждающие обмотки соединены последовательно встречно, их плоскости ортогональны контролируемой поверхности, а расстояние между плоскостями много меньше длины сторон, прилегающих к этой поверхности, измерительные катушки включены последовательно согласно, расположены в плоскостях, параллельных контролируемой поверхности, находящихся вблизи верхней и нижней сторон катушек возбуждения, их длинные стороны параллельны ближайшим сторонам возбуждающих катушек и их длина короче длины возбуждающих катушек на два расстояния между возбуждающими катушками, а длина коротких сторон ориентировочно равна расстоянию между плоскостями возбуждающих катушек.
