Феррозондовый датчик
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (и) 534682!
Л (51) М. Кл, Q 01 N 27/82
5 01 К 33/12 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено21.07.75 (21) 2157593/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05,11.76.Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 04.03.77
Гасударственный намитет
Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 621,317..44 (088.8) (72) Авторы изобретения
Н. Н. Зацепин и А. П. Гусев
Отдел физики неразрушающего контроля АН Белорусской CCP (71) Заявитель (54) ФЕРРОЗОНДОВЫЙ ДАТЧИК
Изобретение относится к контрольно«измерительной технике, может быть использовано для неразрушаюшего контроля материалов и изделий магнитными методами.
Известны феррозондовые датчики для де- 5 фектоскопии изделий, содержащие феррозонд, состоящий из двух полузондов, и механизм настройки, которым датчик настраивают на минимум э.д.с., наводимой в датчике намагничиваюшим (первичным) полем. Для этого полузонды иногда устанавливают подвижно и при настройке, изменяя угол между полузондами, располагают их перпендикулярно силовым линиям намагничиваюшего поля (13, Такие датчики малочувствительны к полям дефектов.
Известны также феррозондовые датчики, содержащие два полузонда, закрепленные в корпусе неподвижно относительно друг друга, и механизм настройки (2) .
K недостаткам датчиков с подвижными полузондами и механизмом настройки относятся сложность конструкции, малая надежность в эксплуатации и низкая чувствительность к полям дефектов в тех случаях, ког- 5 да перпендикулярное к силовым линиям намагничивающего поля расположение полузондов не совпадает с расположением их для максимальной чувствительности поля дефекта.
Цель изобретения - повышение чувствительности к магнитным полям дефектовдостигается тем, что в феррозондовом датчике для дефектоскопии, содержащем два неподвижно закрепленных в корпусе полузонда и механизм настройки, последний снабжен помещенным в зону между полузондами ферромагнитным шаром диаметром не больше длины полузонда, намагниченным перпендикулярно оси датчика, а полузонды расположены независимо от механизма настройки под углом к оси датчика, определяемым формой поверхности исследуемого материала.
На фиг. 1 изображен феррозондовый датчик для контроля плоских иэделий; на фиг.2— показано распределение магнитных полей при двух положениях шара.
В корпусе 1 передвигается нарезьбе винт 2. На конце винта, расположенном меж534682 ду полузондами 3, закрепленными параллельно оси датчика, находится шар 4.
Работает зонд следующим образом.
При контроле изделий в приложенном магнитном поле, например приставного магнита или электромагнита, датчик оказывается в неоднородном магнитном поле. Пример такого поля показан на фиг. 2. Расположенные параллельно оси датчика полузонды оказы« ваются неперпендикулярны силовым линиям намагничивающего поля, и на выходе датчика появляется э.д.с. Ео, пропорциональная сумме составляющих поля вдоль полузондов.
Однако, если шар, помещенный между полузондами, выполнен из мягкого ферромагне1 тика, он, намагничиваясь внешним полем, образует в окружающем пространстве симметричное индуцированное поле, которое также действует на полузонды. На фиг. 2 это поле изображено точками. Действующее на полу20 зонды индуцированное поле при нижнем положении шара направлено против часовой стрелки, при верхнем положении — по часовой стрелке. Таким образом, э.д.с, на выходе феррозонда, соединенного по схеме гра25 диентомера, изменяется при перемещении шара из нижнего положения в верхнее от
Eä -Е до Еî +E.
Благодаря симметрии шара вращение его
30 вокруг оси, направленной вдоль оси датчика, не изменяет распределения идуцированного поля. Поэтому шар жестко укреплен на конце винта, Если Е, ) +JE!, Е, компенсируется. Если же J Е > JE), пределы F
g I можно расширить увеличением диаметра шара или подбором его магнитной проницаемости. Например при длине полузондов 1 мм и базе феррозонда 2 мм э,д.с, Ео при намагничивающем поле 1432 А/м 0,075 В, 40
При перемещении стального шара диаметром
0,5 мм э.д,с. на выходе феррозонда изменяется от 0,02 до 0,13 В, а при диаметре шара 0,8 мм — от (-О, 25 ) до О, 1 75 В. Таким образом, Е скомпенсировано, причем, как видно из фиг. 2, компенсация наступает при верхнем положении шара.
Когда шар находится наверху, Е компенсируется и в случае, когда он изготовлен из жесткого ферромагнетика и намагничен перпендикулярно оси датчика. При этом шар необходимо повернуть вокруг его оси, направленной вдоль оси датчика.
В датчике для контроля плоских изделий полузонды расположены независимо от механизма настройки. Это дало возможность сориентировать их параллельно оси датчика, чем достигается максимум чувствительности к полям дефектов, Для контроля поверхности другой формы полузонды могут быть расположены под различными углами к оси датчика. Таким образом, использование в механизме настройки ферромагнитного шара, расположенного между полузондами, повышает чувствительность датчика к полям дефектов при намагничивании изделий неоднородными полями и расширяет область его применения.
Формула изобретения феррозондовый датчик, содержащий два неподвижно закрепленных в корпусе полузонда и механизм настройки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения чувствительности к магнитным полям дефектов, механизм настройки датчика снабжен помещенным в зону между полузондами ферромагнитным шаром диаметром не больше длины полузонда, намагниченным перпендикулярно оси датчика, а полузонды расположены независимо от механизма настройки под углом к оси датчика, определяемым формой поверхности исследуемого материала.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе заявки:
1. Авт. св. № 303582, кл,601 27/86, 1 7. 02. 70.
2, Авт. св. № 339854, кл.601 27/86, БИ № 17 за 1972 г, 534682
Ри8. Ф
° Г
r г с
@И
Фиг. 2
Заказ 5547/225 Тираж 1029 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113О35, Москва, Ж-34, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель Б. Коншин
Редактор Б, Федотов Техред М. Левицкая Корректор B. Зорина