Способ вихретокового контроля ферромагнитных изделий преобразователем с ферромагнитным сердечником и устройство для его осуществления

Способ вихретокового контроля ферромагнитных изделий преобразователем с ферромагнитным сердечником и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при неразрушающем контроле внутренней поверхности металлических изделий цилиндрической формы. С целью расширения технологических возможностей контроля преобразователь предварительно закрепляют на механизме сканирования посредством постоянного магнита, доставляют магнит с преобразователем в зюну контроля, перемещают магнит до контакта ферромагнитного сердечника с поверхностью контроля и удаляют магнит от поверхности изделия на фиксированное расстояние, при этом в зоне расположения преобразователя локально намагничцвают контролируемое изделие постоянным магнитным полем, удерживают преобр§зователь на контролируемой поверхности с помощью постоянного маг (Л нита, перемещают преобразователь по поверхности контроля путем передвижения постоянного магнита, а меж§ ду постоянным магнитом и сердечником преобразователя поддерживают воздушный зазор, принимают преобразователем отраженный сигнал от десо о фекта и по его величине определяют качество ферромагнитного изделия . При этом устройство для ретокового контроля содержит опор- . м ное кольцо с шаровыми опорами, ис

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3568063/25-28 (22) 30.03.83 (46) 07.12.85. Бюл. Р 45 (71) Уральский филиал Всесоюзного дважды ордена Трудового Красного

Знамени теплотехнического научно-исследовательского института им. Ф.Э. Дзержинского (72) Б.И. Волков и В.И. Крахмалев (53) 620. 179.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 896535, кл. С 01 N 27/90, 1981.

Клюев В.В. Приборы для неразрушающего контроля материалов и иэделий. Справочник,т.2..М. Машиностроение, 1976, с. 132-137. (54) СПОСОБ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ

ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ С ФЕРРОМАГНИТНЫМ СЕРДЕЧНИКОМ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (S7) Изобретение; относится к измерительной технике и может быть использовано прн нераэрушающем контроле внутренней поверхности металлических изделий цилиндрической формы. С целью расширения технолоÄÄSUÄÄ 1196747 A гических возможностей контроля преобразователь предварительно закрепляют на механизме сканирования посредством постоянного магнита, доставляют магнит с преобразователем в зону контроля, перемещают магнит до контакта ферромагнитного сердечника с поверхностью контроля и удаляют магнит от поверхности иэделия на фиксированное расстояние,при этом в зоне расположения преобразователя локально намагничивают контролируемое изделие постоянным магнитным полем, удерживают преобразователь на контролируемой поверхности с помощью постоянного магнита, перемещают преобразователь по поверхности контроля путем передвижения постоянного магнита, а между постоянным магнитом и сердечником преобразователя поддерживают воздушный зазор, принимают преобразователем отраженный сигнал от дефекта и по его величине определяют качество ферромагнитного изделия. При этом устройство для вихретокового контроля содержит опорное кольцо с шаровыми опорами, ис1196747 точник постоянного магнитного поля, выполненный в виде постоянного магнита дискообразной формы, который закреплен на сканирующем механизме и ориентируется так, что его магнитное поле направлено по нормали к.поверхности конт1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при неразрушающем контроле внутренней поверхности металлических изделий цилиндрической формы.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей контроля путем контроля изделий со сложной формой поверхности при одновременном подмагничивании зоны !О контроля постоянным магнитным полем и исключения механических связей между преобразователем и ска. нирующим механизмом.

На фиг. 1 представлено устрой- 15 ство для вихретокового контроля ферромагнитных иэделий, разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 †. 5 — варианты расположения преобразователя относительно конт- 20 ролируемой поверхности на различных этапах работы; на фиг. 6 и 7 — устройство на поверхности различной кривизны.

Устройство содержит вихретоковый 25 накладной преобразователь с ферромагнитным сердечником 1 в виде шара и охватывающей его обмотки 2. Преобразователь закреплен с помощью упругих элементов. 3 в опорном коль- ЗО це 4, снабженном шаровыми опорами 5.

Постоянный магнит 6 закреплен с помощью жесткой связи 7 в сканирующем механизме (не показан).

Способ осуществляется следующим образом.

В нерабочем, транспортном положении устройства сердечник 1 пре4 образователя находится в контакте .с постоянным магнитом 6 и удерживается в этом положении за счет силы магнитного притяжения (фиг. 1). роля, а преобразователь закреплен посредством упругих элементов в опорном кольце с шаровыми опорами, причем сердечник преобразователя установлен с воэможностью контакта с поверхностью постоянного магнита. 2 с.п. ф-лы, 7 ил.

В транспортном положении устройство перемещают с помощью системы сканирования (не показана) и доставляют в зону контроля. При этом между рабочей поверхностью сердечника 1 преобразователя и поверхностью 8 объекта контроля поддерживается зазор.(фиг. 3). Величина этого зазора не регламентируется и может меняться в широких пределах, практически не меняя значения силы магнитного притяжения сердечника 1 к магниту 6 и, тем самым, обеспечивая надежную связь преобразователя со сканирующим механизмом.

В транспортном положении устройства преобразователь контактирует с магнитом 6 в одной точке и находится в состоянии неустойчивого равновесия. Упругие элементы 3, связывающие преобразователь с опорным кольцом 4, в этом случае находятся в состоянии, характеризуемом минимумом упругой энергии. Количественные значения растягивающих усилий упругих элементов 3 определяются массой опорного кольца 4 с шаровыми опорами 5.

Перевод устройства в рабочее положение осуществляется последовательно в два этапа.

После доставки устройства в зону контроля осуществляется его перевод в рабочее положение. На первом этапе перемещают магнит 6 по нормали в направлении к поверхности 8 .контроля до контакта сердечника 1 преобразователя с поверхностью 8 контроля (фиг. 4). При этом на поверхности ферромагнитного объекта контроля в зоне контакта с сердечником 1 преобраэоватез 3196 ля возникает магнитный полюс. Шаровые опоры 5 входят в контакт с поверхностью 8 контроля и в- зависимости от величины и знака кривизны поверхности деформируют упругие элементы 3.

На втором этапе перемещают магнит 6 по направлению. от поверхности 8 контроля на фиксированное расстояние макс (Нмщ„с» расстояние между ближним к поверхности 8 полюсом магнита 6 и центром сердечника

1 преобразователя, при котором сила притяжения наведенного на сердечнике 1 полюса к поверхности 8 обес- 15 печивает удержание на ней преобразователя с опорным кольцом 4 (фиг.5).

Величина Н „ определяется параметрами (магнитными свойствами, размерами, массой, формой и т.п.) 20 контролируемого материала, магнита

6 и сердечника 1.

747

1. Способ вихретокового контроля ферромагнитных изделий преобразователем с ферромагнитным сердечником, заключающийся в том, что устанавливают преобразователь, закрепленный в механизме сканирования, на контролируемую поверхность изделия, 0 перемещают его по контролируемой поверхности, при этом изделие под- . магничивают постоянным магнитным полем, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей контроля, предварительно закрепляют преобразователь на механизме сканирования посредством постоянного магнита, доставляют магнит с преобразователем в зону контроля, перемещают магнит до контакта ферромагнитного сердечника с поверхностью контроля и удаляют магнит от поверхности изделия на фиксированное расстояние, при

25 этом в зоне расположения преобразователя локально намагничивают контролируемое изделие постоянным маг-. . нитным полем, удерживают преобразователь на контролируемой поверхности с помощью постоянного магнита, перемещают преобразователь по поверхности контроля путем передвижения постоянного магнита, а между постоянным магнитом и сердечником преобразователя поддерживают воздушный зазор, принимают преобразователем отраженный сигнал от дефекта и по

: его величине определяют качество ферромагнитного изделия.

40 2. Устройство для вихретокового контроля ферромагнитных. иэделий преобразователем .с ферромагяитным сердечником, содержащее накладной преобразователь с ферромагнитным сердечником в .виде шара, измеритель- ную обмотку, охватывающую сердечник, источник постоянного магнитного поля для подмагничивания изделия .и узел удержания преобразователя на контролируемой поверхности, закрепленный на сканирующем механизме, . о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей контроля оно снабжено

1 опорным кольцом с шаровыми опорами, источник постоянного магнитного поля выполнен в виде постоянного магнита дискообразиой формы, котоПри этом, как следует из зако-. номерностей взаимодействия магнитного поля с ферромагнитными телами наличие ферромагнитного сердечника 1 на поверхности 8 ферромагнитного объекта приводит к концентрации магнитного поля магнита 6 в локальной области в зоне контроля и к ее подмагничиванию.

При смещении магнита 6 вдоль поверхности 8 на сердечник 1 на-. чинает действовать сила, направленная вдоль касательной к поверхности, что приводит к соответствующему перемещению преобразователя. Сердечник 1 и шаровые опо- ры 5 обкатывают поверхность, сох. раняя постоянство ориентации преобразователя и, тем самым, условий контроля.

Таким образом, процесс контроля с помощью предлагаемого устройства сводится к перемещению по заданной траектории магнита 6. Устройство обеспечивает возможность контроля плоских поверхностей в потолочном положении (фиг.5) и поверхностей с положительной и отрицательной кривизной (фиг. 6 и 7). Необходимьи4 требованием при контроле является выполнение неравенства Н < Н > макс где Н вЂ” текущее расстояние между магнитом 6 и центром . сердечника l.

Формула изобретения

119б747 рьй закреплен на сканирующем механизме и ориентируется так, что

его магнитное поле направлено по нормали к поверхности контроля, а преобразователь закреплен посредством упругих элементов в опорном, кольце с шаровыми опорами, при этом сердечник преобразователя установлен с возможностью контакта с поверхностью постоянного магнита.

1196747

/X l1 Si 1

ФиаЗ

Фив. Р

Фие. 7

Составитель И. Кесоян

Редактор Р. Цицика Техред.С.Мигунова . Корректор. С. Шекмар

Ф

Заказ 7558/42 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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