Накладной вихретоковый преобразователь

Авторы патента:

G01N27 - Исследование или анализ материалов с помощью электрических, электрохимических или магнитных средств (G01N 3/00-G01N 25/00 имеют преимущество; измерение переменных электрических или магнитных величин и исследование электрических или магнитных свойств материалов G01R)

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может использоваться для одновременного измерения толщины стенки и диаметра цилиндрических проводящих изделий. Цель изобретения - повышение точности контроля за счет обеспечения параллельности рабочей, поверхности преобразователя относительно оси цилиндрического изделия. Для этого используют дополнительные пятая и шестая измерительные 11, 12 и пятая и шестая компенсационные 13, 14 катушки , при этом указанные измерительные катушки включены последовательно-встречно с компенсационными. Сигналы с измерительных катушек 11, 12 несут информацию о положении преобразователя относительно оси контролируемого изделия 15. 1 ил. Ф .fff « 00 1чЭ 1 СО со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 N 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с (21) 3987327/25-28 (22) 11. 12.85 (46) 07.07.87. Бюл. N - 25

- (71) Куйбышевский электротехнический институт связи (72) И.Ю. Быховский (53) 620. 179. 14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1193567, кл. С 01 N 27/90, 1983. (54) НАКЛАДНОЙ ВИХРЕТОКОВЫЙ ПРЕОБ.РАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области нераэрушающего контроля и может использоваться для одновременного измерения толщины стенки и диаметра

„Л0„„1322133 А 1 цилиндрических проводящих иэделий.

Цель изобретения вЂ” повышение точности контроля за счет обеспечения параллельности рабочей поверхности преобразователя относительно оси цилиндрического изделия. Для этого используют дополнительные пятая и шестая измерительные 11, 12 и пятая

H шестая компенсационные 13, 14 ка- . тушки, при этом указанные измерительные катушки включены последовательно-встречно с компенсационными.

Сигналы с измерительных катушек 11„

12 несут информацию о положении преобразователя относительно оси контролируемого изделия 15. 1 ил.

1322133

Изобретение относится к неразрушающему контролю, в частности к од.новременному измерению диаметра и толщины изоляционных покрытий цилиндрических проводящих изделий, и может быть использовано в машиностроительной, металлургической и других отраслях IlpoMbllIUIeHHocYH.

Цель изобретения вЂ” повышение точности за счет возможности получения 10 объективной информации о положении его рабочей поверхности относительно оси изделия.

На чертеже представлена схема накладного вихретокового преобразо- 15 вателя.

Накладной вихретоковый преобразователь содержит первую возбуждающую катушку 1 прямоугольной формы, установленную перпендикулярно рабо- . 20 чей поверхности преобразователя, одинаковые по размерам первую и вторую, третью и четвертую измерительные катушки 2, 3 и 4, 5 прямоугольной формы, установленные соответственно взаимно перпендикулярно, из которых первая и третья измерительные катушки 2 и 4 установлены параллельно рабочей поверхности преобразователя, линия пересечения плос- 30 костей первой и второй измерительных катушек 2 и 3 совпадает с блюквЂ” ней к рАбочей поверхности преобразователя стороной первой возбуждающей катушки 1, а плоскость, оора-о- 35 ванная последней и линией пересечения плоскостей третьей и четвертой измерительных катушек 4 и 5, rràðàëлельна рабочей поверхности преобра-ователя; одинаковую по размерам с 40 первой возбуждающей катушкой 1 вто-рую возбуждающую катушку 6, установленную параллельно первой возбуждающей катушке 1, первую и вторую, третью и четвертую компенсационные 45 катушки 7, 8 и 9, 10, установленные соответственно взаимно перпендикулярно и включенные последовательно встречно соответственно с первой и второй, третьей и четвертой измери- 50 тельными катушками 2, 3 и 4., 5, .пиния пересечения плоскостей первой и второй компенсационных катушек

6, 7 совпадает с дальней от рабочей поверхности преобра"-.îâàòåëÿ сторо- 55 ной первой возбуждающей катушки 1, одинаковые по размерам плоские прямоугольной формы пятую, шестую измерительные и пятую, шестую компенсационные катушки l1, 12 и 13, 14, причем вторая возбуждающая катушка

6 расположена так, что линия пересечения плоскостей третьей и четвертой измерительных катушек 4, 5 совпадает с ближней к рабочей поверхности преобразователя стороной второй возбуждающей катушки 6, а линия пересечения плоскостей третьей и четвертой компенсационных катушек

7, 8 совпадает с дальней от рабочей поверхности преобразователя стороной второй возбуждающей катушки 6, Плоскости пятой и шестой измерительных катушек 11, 12 расположены перпендикулярно соответственно плоскостям первой, второй и третьей, четвертой измерительных катушек 2, 3 и 4, 5 симметрично относительно линий их пересечения, плоскости пятой и шестой компенсационных катушек 13 и 14 расположены перпендикулярно соответственно плоскостям первой, второй и третьей, четвертой компенсационных катушек 7, 8 и 9, 10 симметрично относительно линий их перемещения, а пятая и шестая измерительные катушки 11 и 12 включены последовательно-встречно соответственно с пятой и шестой компенсационными катушками 13 и 14.

Преобразователь работает следующим образом.

При настройке преобразователя в отсутствии объекта измерения вЂ” цилиндрического электропроводящего изделия 15 вЂ” суммарное напряжение, снимаемое с любой измерительной и соответствующей ей компенсационной катушки, устанавливается равным нулю.

Преобразователь должен быть установлен на изделие 15 так, чтобы его рабочая поверхность была параллельна и симметрична оси изделия 15.

Симметричность рабочей поверхности преобразователя относительно оси изделия 15 осуществляется следующим образом. Первая возбуждающая катушка 1 возбуждает в изделии 15 вихревые токи, которые регистрируются третьей и четвертой измерительными катушками 4 и 5. В другой интервал времени, когда -.åðâàÿ возбуждающая катушка 1 отключена, вторая возбуждающая катушка 6 возбуждает в изделии 15 вихревые токи, которые регисч рируются первой и второй измеритель1322133 ными катушками 2 и 3. В том случае, когда отношение напряжений, наводимых в первой и второй измерительных катушках 2 и 3, равно отношению напряжений, наводимых в третьей и четвертой измерительных катушках 4 и 5, считаем, что преобразователь установлен симметрично относительно оси изделия !5.

Установка рабочей поверхности 10 преобразователя параллельно оси изделия 15 осуществляется следующим образом. В интервал времени работы первой. возбуждающей катушки 1 в цилиндрическом изделии 15 возбуждаются вихревые токи, которые, в случае непараллельности рабочей поверхности преобразователя оси изделия 15, регистрируются пятой измерительной катушкой 11. В случае параллельнос- 20 ти рабочей поверхности преобразова- . теля оси изделия 15 в пятой измерительной катушке 11, включенной последовательно и встречно с пятой компенсационной катушкой 13, сигнал не наводится. В интервал времени работы второй возбуждающей катушки

6 определение параллельности осуществляется с помомщью шестой измерительной катушки 12, включенной по- 30 следовательно встречно с шестой компенсационной катушкой 14. Далее первая возбуждающая катушка 1 возбуждает в цилиндрическом изделии 15 вихревые токи. Можно считать, что вихре- 35 вые токи в изделии 15 возбуждаются ближней к рабочей поверхности преобразователя стороной первой возбуждающей катушки 1. Отношение напряжений, снимаемых с первой и второй измери- 40 тельных катушек 23, пропорционально тангенсу угла ср,, где q, вЂ” направление вектора напряженности поля вихревых токов в точке А. Отношение напряжений, снимаемых с третьей и четвертой измерительных катушек 4 и 5, пропорционально тангенсу угла (у где (, вЂ” направление вектора напряженности в точке В. Определив значение углов с,, ср, зная расстояние 50

d (половина расстояния между контрольными точками А и В) и учитывая

2 уравнение граничных условий R =аЬ, определяют диаметр D = 2R и толщину изоляционного покрытия Z цилиндричес- 55 кого изделия 15 по формулам

R=d

НА, где tgg, = вЂ”вЂ”

Hn, tg CPz = вЂ”вЂ”

Htz

Н„

Преобразователь работает следующим образом.

Первая и вторая возбуждающие катушки 1 и 6 поочередно с частотой порядка 1 кГц подключаются к генератору сигналов (не показан), рабочая частота которого порядка f мГц. Сигналы C измерительных катушек запоминаются и проходят на вход блока измерения диаметра и толщины покрытия лишь в том случае, когда рабочая поверхность преобразователя расположена параллельно и симметрично оси изделия 15. Это условие осуществляется в том случае, когда отношение напряжений первой и второй измерительных катушек 2 и 3 равно отношению напряжений третьей и четвертой измерительных катушек 4 и 5, а напряжения, наводимые в пятой и шестой измерительных катушках 11 и 12, равны нулю. формула и з обретения

Накладной вихретоковый преобразо1 ватель, содержащий первую возбуждающую катушку прямоугольной формы, установленную перпендикулярно рабочей поверхности преобразователя, одинавЂ” ковые по размерам первую и вторую, третью и четвертую измерительные катушки прямоугольной формы, установленные соответственно взаимно перпендикулярно, из которых первая и третья измерительные катушки установлены параллельно рабочей поверхности преобразователя, линия пересечения плоскостей первой и второй измерительных катушек совпадает с ближней к рабочей поверхности преобразователя стороной первой возбуждающей катушки, а плоскость, образованная последней линией пересечения плоскостей третьей и четвертой измерительных катушек, параллельна рабочей поверхности преобразователя, одинаковую по размерам с первой возбуждающей катушкой втовЂ” рую возбуждающую катушку, установленную параллельно первой возбуждающей

132

Составитель И.Рекунова

Техред И Погович

Корректор В.Бутяга

Редактор С.Патрушева

Заказ 2855/38

Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, +-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 катушке, первую и вторую, третью и четвертую компенсационные катушки, установленные соответственно взаимно перпендикулярно и включенные последовательно-встречно соответствейно с первой и второй, третьей и четвертой измерительными катушками, линия пересечения плоскостей первой и второй компенсационных катушек совпадает с дальней от рабочей поверхности преобразователя стороной первой возбуждающей катушки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен одинаковыми по размерам плоскими прямоугольной формы пятой и шестой измерительными и пятой и шестой компенсационными катушками, размещенными в одной плоскости, вторая возбуждающая катушка расположена так, что линия пересечения плоскостей третьей и четвертой измерительных катушек совпадает с ближней к рабочей поверхности преоб2133 6 разователя стороной второй возбуждающей катушки,а линия пересечения плос- кости третьей и четвертой компенсационных катушек совпадает с удаленной от . рабочей поверхности преобразователя стороной второй возбуждающей катушки, плоскости пятой .и шестой измерительных катушек расположены перпендикулярно соответственно плоскос10 тям первой, второй и третьей, четвертой измерительных катушек симметрично относительно линий их пересечения, плоскости пятой и шестой комI пенсационных катушек расположены пенпендикулярно соответственно плоскостям первой, второй и третьей, четвертой компенсационных катушек симметрично относительно линий их пере,сечения, а пятая и шестая измеритель20 ные катушки включены последовательно-встречно соответственно с пятой и шестой компенсационными катушками.

Похожие патенты:

Вихретоковый дефектоскоп // 1320731

Изобретение относится к дефектоскопии электропроводных изделий электромагнитным методом

Устройство к вихретоковому дефектоскопу для исключения сигналов от концов длинномерных изделий // 1320730

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для исключения мешающих сигналов от концов длинномерных изделий, например труб

Импульсное вихретоковое устройство для многопараметрового контроля // 1320729

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано в машиностроительной промышленности нри контроле изделий методами вихревых токов

Вихретоковое устройство для контроля изделий с ограниченным доступом к зоне контроля // 1320728

Способ магнитного контроля ферромагнитных изделий // 1320726

Изобретение относится к неразрушающему контролю магнитным методом дефектоскопии

Устройство координатной дефектоотметки // 1320725

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля качества изделий , предназначено для разбраковки длинномерных изделий при координатном контроле и является усовершенствованием изобретения по авт.св

Проточная потенциометрическая ячейка // 1318902

Изобретение относится к технике электрохимического анализа и может быть использовано в качестве чувствительного элемента (детектора) потенциометрическйх анализаторов для определения концентрации (активности) ионов в растворе с помощью ионоселективных электродов

Способ оценки термостабильности воды // 1318901

Изобретение относится к водоподготовке и касается анализа технологических свойств воды

Способ определения химического состава и структуры веществ // 1318900

Изобретение относится к физикохимическому анализу, а именно к неразрушающим термоэлектрическим способам определения химического состава .и структуры вещества

Способ изготовления стеклянно-металлического электрода сравнения // 1318899

Изобретение относится к способам изготовления электрода сравнения электрохимической ячейки

Датчик состава газа // 2100800

Изобретение относится к аналитическому приспособлению, в частности к монтажным конструкциям датчика состава газа, и может найти применение в области анализа газовой среды

Твердотельный газовый сенсор // 2100801

Изобретение относится к устройствам для контроля параметров газовых сред, в частности к чувствительным элементам газоанализаторов, и может быть использовано для обнаружения и определения концентраций таких горючих и токсичных газов, как, например, H2, CO, C2H5OH, CnH2n+2, H2S, SO2, в горнодобывающей, нефтеперерабатывающей, химической промышленностях, экологии и других отраслях деятельности

Устройство с кондуктометрическим датчиком // 2100802

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в устройствах контроля состава веществ, их идентификации, а также определения наличия в них примесей с аномальной электрической проводимостью

Способ и устройство для определения октановых чисел автомобильных бензинов // 2100803

Способ определения концентрации ионов в жидкостях // 2101696

Изобретение относится к физико-химическим методам исследования окружающей среды, а именно к способу определения концентрации ионов в жидкостях, включающему разделение пробы анализируемого и стандартного веществ ионоселективной мембраной, воздействие на анализируемое и стандартное вещества электрическим полем и определение концентрации детектируемых ионов по их количеству в пробе, при этом из стандартного вещества предварительно удаляют свободные ионы, а количество детектируемых ионов в пробе определяют методом микроскопии поверхностных электромагнитных волн по толщине слоя, полученного из ионов путем их осаждения на электрод, размещенный в стандартном веществе, после прекращения протекания электрического тока через стандартное вещество

Способ вольтамперометрического анализа // 2101697

Изобретение относится к электрохимическому анализу и может быть использовано при создании аппаратно-программного средств для контроля состава и свойств веществ в различных областях науки, техники, промышленности, сельского хозяйства и экологии, а также для электрохимических исследований

Способ контроля концентрации электролитов и f-метр- кондуктометр для его реализации // 2102734

Изобретение относится к области физики-химических исследований и может быть использовано в химической и других родственных с ней отраслях промышленности

Твердотельный газовый сенсор // 2102735

Способ инверсионно-вольтамперометрического определения разновалентных форм мышьяка в водных растворах // 2102736

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способу инверсионно-вольт-амперометрического определения разновалентных форм мышьяка в водных растворах, основанному на электронакоплении As (III) на стационарном ртутном электроде в присутствии ионов Cu2+ и последующей регистрации кривой катодного восстановления сконцентрированного арсенида меди, включающему определение содержания As (III) на фоне 0,6 M HCl + 0,04 M N2H4 2HCl + 50 мг/л Cu2+ по высоте инверсионного катодного пика при потенциале (-0,72)В, химическое восстановление As(V) до As (III), измерение общего содержания водорастворимого мышьяка и определение содержания As(V) по разности концентраций общего и трехвалентного мышьяка, при этом в раствор, проанализированный на содержание As (III), дополнительно вводят HCl, KI и Cu2+, химическое восстановление As(V) до As (III) осуществляют в фоновом электролите состава 5,5M HCl + 0,1M KI + 0,02M N2H4 2HCl + 100 мг/л Cu2+, электронакопление мышьяка производят при потенциале (-0,55 0,01)В, катодную вольт-амперную кривую регистрируют в диапазоне напряжений от (-0,55) до (-1,0)В, а общее содержание мышьяка в растворе определяют по высоте инверсионного пика при потенциале (-0,76 0,01)В

Устройство для внутритрубной магнитной дефектоскопии стенок стальных трубопроводов // 2102737