Проходной вихретоковый преобразователь

 

ПРОХОДНОЙ ВИХРЕТОКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПО авт. ев. 868551, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и эффективности контроля, измерительные катушки выполнены разного диаметра , а отношение осевого зазора ;лежду любЕлуи смежными катушками к полусумме их средних:диаметров равно 0,5 - .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

l G 0l N 27/90

3(51

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЫТВУ (61) 868551 (21) 3400815/25-28 ,(22) 26.02.82 (46) 07.09.83.Бюл. 9 33

{72) Б.Б.Винокуров и В.Г.Мизин (71) Томский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красно-. го Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова (53) 620.179.141(088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР..

Р 868551, кл. G 01 N 27/90, 1980.

„,80 „„А (.54) (57) ПРОХОДНОЙ ВИХРЕТОК ЩЫИ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ по авт. св.

9 868551, отличающийся .тем, что, с целью повышения точности и эффективности контроля, измеритель" ные катушки выполнены разного диаметра, а отношение осевого зазора между любыми смежнйми катушками к полусумме их средних диаметров равно

0,5 — 0,8 °

1040403, Изобретение относится к неразру-. шащцему контролю и может быть использовано при двухчастотном скоростном контроле протяженных ферромагнитных материаЛов и изделий.

По основному авт. св. Р 868551 известен проходной вихретоковый преобразователь, содержащий низкочастотную и высокочастотную возбуждающие катушки, основную и и дополнительных пар дифференциально включен- 10 ных измерительных катушек индуктив-. ности, соединенных последовательно согласно между собой и с основной парой измерительных катушек, размещен ных последовательно вдоль оси преоб- .)5 разователя с осевыми зазорами между катушками, образующими последовательно число простых чисел Pl ), Однако точность и эффективность контроля при применении известного >0 преобразователя недостаточна из-за неоптимальности соотношений его геометрических параметров, так как при конструировании датчиков самосравнения, применяемых при электромагнитном, в частности, двухчас:отном контроле, необходимо правильно выбрать соотношение между средним диаметром дифференциально соединенных катушек и осевым расстоянием между 30 ними. Увеличение этого расстояния способствует как улучшению распознавания дефекта, так и увеличению влияния мешающего фактора, медленно изменяющихся по длине изделия неоднородности структуры. уменьшение рас-. 35 стояния не только. уменьшает влияни неоднородности,но и ухудшает услов-:.е распознавания дефекта из-за взаимного влияния встречно включенных катушек .друг на друга. Критерием оптималь- 40 ности может служить получение при контроле максимального отношения сигнал. /шум.

Цель изобретения — повышение точности и эффективности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в проходном вихретоковом преобразователе измерительные катушки выполнены разного диаметра, а отношение осевого зазора между любыми ,смежными катушками к полусумме их средних диаметров равно 0,5 -. 0,8.

На фиг. 1 представлена электрическая схема соединения катушек предлагаемого проходного нихретокового преобразователя с двумя парами измерительных катушек; на фиг.2— взаимное расположение разных по диаметру измерительных катушек преобразователя; на фиг. 3 — то же, вари

60 ант выполнения.

Прохбдной вихретоковый преобразователь состоит из возбуждающих. высо-. кочастотной 1 и низкочастотной .2 катушек индуктивности, четырех измерительных катушек 3 б индуктив- 65 ности, размещенных вдоль оси преобразователя и объединенных в две дифференциально включенные пары, например 3-4 и 5-6, соединенные между собой последовательно-согласно. Все катушки размещены на каркасе с центральным отверстием, внутри которого находится контролируемое изделие 7.

Осевые зазоры между измерительными катушками 3 — б образуют последовательность простых чисел, а сами катушки имеют разные последовательно увеличивающиеся диаметры.

Предлагаемый преобразователь работает следующим образом.

Контролируемое ферромагнитное изделие 7 перемагничивается полем низкой частоты и большой амплитуды с помощью катушки 2 индуктивности, подключенной к источнику низкой частоты (не показан), и полем высокой частоты небольшой амплитуды с. помощью катушки 1 индуктивноети, подключенной к источнику высокой частоты и малой мощности (не пока =" за) . При перемещении через преобразователь контролируемого иэделия 7 все его участки поочередно проходят каждую из последовательно расположенных по направлению движения измерительных катушек 3 — б. Числа витков подобраны таким образом, что абсолютнв>е значения ЭДС на каждой из них в идентичных условиях равны.

Поэтому лишь появление дефекта под любой из измерительных катушек 3,4, 5 нли 6 индуцирует на выходе преобразователя электродвижущую силу, от,яичную от .нуля.

Расстояния между измерительными катушками выполняются неодинаковыми с тем, чтобы исключить возможную кратность между периодом низкочастоного поля и временем,прохождения дефектного участка между двумя соседними катушками, для чего средние расстояния между измерительными катушками 3 — б выбраны.так,что образуют последовательность простых чисел.

Различные последовательно увеличивающиеся по ходу движения иэделия.

7 диаметры измерительных катушек

3 — 6 позволяют оптимизировать процесс контроля с точки зрения повышения отношения сигнал / шум на выходе преобразователя.

Экспериментальные исследования, проведенные для многокатушечного преобразователя применительно к двух.частотному методу контроля при повышенных скоростях перемещения контролируемого иэделия(до 4 — б м/с), показали, что зависимость выявляемосз ти (значение сигнал / шум) от отношения осевого зазора между любыми диф=. ференциально соединенными катушками

1040403 к полусумме их средних диаметров имеет выраженный максимум. Оптимальным можно считать отношение, лежашее в диапазоне 0,5 - 0,8, на границах которого значение сигнал /.шум по сравнению с его максимальным значением уменьшается в 1,5 раза.

Однако изменение диаметра измерительных катушек может повлечь за собой некоторое изменение ЭДС на каждой из катушек вследствие изменения 1О коэффициента заполнения. Практичес-, кая проверка показала, что при контроле по второй, гармонике высокочаст отного сигнала в широком диапазоне изменения коэффициента заполнения (0,09 — 0,6) вариации абсолютных

ВНИИПИ Заказ 6921/48

Тираж 873 Подписное.

1»

Филиал ППП "Патент", . г. Ужгород, ул. Проектная, 4 значений ЭДС на катушках не превышали тех значенйй, которые обычно имеют место из-за неидентичности на мотки °

Таким образом, предлагаемый преобразователь обеспечивает многократный контроль одних и тех же участков контролируемого изделия в разные моменты периода изменения низкочастотного поля и увеличение отношения сигнал / шум, что позволяет исключить возможность пропуска деФектного участка.и, следовательно, при большей производительности (4 †б м/с} повысить точность и эФФективность контроля.