Магнитоиндукционный датчик

Магнитоиндукционный датчик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,Я0„„1024817 A

b(sЬ G 01 N 27/82

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4,...„,„.„:„

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

;(56) 1. "Дефектоскопия", 1971, У .3, .с. 35.

2. Городинский И.А. Магнитные и электрические методы испытания металлов. M.-Л., Госплан, 1940, с. 82 (прототип) °

CO

h4

4h

- (21) 3256373/25-28 (22) 11,03.81 (46) 23.06.83 ° Бюл. и 23 (72) А.И. Пашагин, B.E. Щербинин, Б.А. Филиппов и Е.В. Морозов (71) Институт физики металлов Уральс" кого научного центра АН СССР (53) 620. 179. 14 (088.8) (54) (57) МАГНИТОИНДУКЦИОННЫИ ДАТЧИК, содержащий неподвижную катушку, немагнитный диск, установленный с возможностью вращения вокруг своей оси, и сердечник из магнитомягкого материала, расположенный на периферии диска параллельно. его оси, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, неподвижная катушка выполнена в виде прямоугольника, изогнутого по дуге окружности, концентричной диску, и расположена вблизи него так, что оси катушки и диска взаимно перпендикулярны, а верхний конец сердечника находится на уровне середины катушки.

1024817

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может использоваться для неразрушаю-

5 щего контроля изделий из ферромагнит-! ных материалов в машиностроительной и металлургической промышленностях.

Известен иагнитоиндукционный датчик для считывания полей рассеивания дефектов, содержащий катушку с сердечником из магнитомягкого материала, перемещающиеся относительно объекта контроля f1)

Недостатком такого датчика являет15 ся то, что для съема информации с вращающегося датчика необходим токосъем (контактный либо индукционный), Наиболее. близким по теХнической сущности к изобретению является

20 магнитоиндукционный датчик, содержащий неподвижную цилиндрическую катушку, немагнитный диск, установленный с возможностью вращения вокруг своей оси, и сердечник из магнито25 мягкого материала, расположенный на периферии диска. параллельно его оси. Оси катушки и диска параллельны 12)

Однако известный датчик обладает низкой чувствительностью из-за малого коэффициента заполнения катушки сердечником.

Целью изобретения является повыше. ние чувствительности датчика. .Указанная цель достигается тем, 35 что в магнитоиндукционном датчике, содержащем неподвижную катушку, немагнитный диск, установленный с возможностью вращения вокруг своей оси, и сердечник из магнитомягкого матери.40 ала, расположенный на периферии диска параллельно его оси, неподвиж" ная катушка выполнена в виде прямоугольника, изогнутого по дуге окруж-. ности, концентричной диску, и распо- 45 ложена вблизи него так, что оси катушки и диска взаимно перпендикулярны, а верхний конец сердечника находится на уровне середины катушки.

На фиг. 1 показан магнитоиндук- 50 ционный датчик; на фиг. 2 - располо.жение иэделия относительно датчика.

Иагнитоиндукционный датчик содержит немагнитный диск 1, на периферии которого размещен сердечник 2 из маг-55 нитомягкого ферромагнитного материа" ла, вблизи диска размещена катушка

3,, которая имеет форму прямоугольника, изогнутого по дуге окружности, - центр которой совпадает с центром вращения диска,.с помощью вала 4, диск соединяется с двигателем (не показан) .

На фиг ° 2 показано, как изделие

5 с дефектом, сердечник 2 и катушка

3 расположены относительно друг, друга при дефектоскопировании. Верхний конец сердечника 2 расположен на уровне середины катушки (пунктиром показана траектория его движения при вращении диска).

Датчик работает следующим образом. С помощью двигателя диск 1 с сердечником 2 приводится во вращение.

Датчик помещается на поверхность испытуемого изделия (фиг. 2) таким образом, что сердечник 2 ориентируется перпендикулярно к поверхности, а плоскость витков катушки 3 параллельно внешнему намагничивающему . полю Н0. Внешнее намагничивающее поле Но создает в изделии поток индукции, и если в изделии имеется дефект, часть магнитных силовых линий выходит на поверхность и образуется поле дефекта. При этом поле дефекта имеет две компоненты: нормальную к поверхности образца Н «и и тангенциальную. Последняя не рассматривается, поскольку она направлена перпендикулярно к оси сердечника и не оказывает на него влияния вви- ду большого раэмагничивающего фактора сердечника в этом направлении.

При пересечении сердечником дефекта изделия 5 нормальная компонента

его поля намагничивает сердечник вдоль его оси пропорционально величине поля Ндп, При этом сердечник об- разует собственное поле, как показано на фиг. 2. При перемещении сердечника 2 в зоне дефекта изделия 5.компонента поля сердечника Н>, парал.-. лельная оси катушки 3, изменяется, и в ней наводится ЭДС, равная

Z =-- - -БиЧ„"—

ФК

)(, эх где 8 - сечение катушки, п - число витков;

Ч - линейная скорость перемеще"

)( ния сердечника;

Х - координата вдоль направления внешнего намагничиваю" щего поля Н .

Наибольшая чувствительность датчика получается, если верхний конец сердечника расположен на уровне се3 1024817 4 редины катушки. Всякое другое распо- радиус изгиба этой плоскости досталожение сердечника относительно ка- точно велик, компонента поля Но, натушки приводит к худшим результатам, правленная внутрь катушки, очень матак как уменьшается потокосцепление ла,) и, если оно изменяется, то это сердечника с катушкой. 5.оказывает мало влияния на результаты

Преимуществом данного датчика контроля. Такое расположение измериявляется то, что внешнее намагничи- тельной катушки особенно выгодно, .вающее поле направлено вдоль плоскос" . когда контроль проводится в перементи витков катушки (ввиду того, что . ных полях различной частоты.

Составитель В. Филинов

Редактор P. Цицина Техред И.Гергель Корректор А. Повх

Заказ 4384/40 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4