Проходной вихретоковой преобразователь

Проходной вихретоковой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Сфветсиик

Социалистичесмик

Реснубпнк

0 ) 616575

{6l) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 170277 (23) 2453347/25-28 (Я) М. Кл.

Ст 01 N 27/86

С 01 зз 7/06 с присоединением заявки М—

Государственный «омитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и. от«рытий (23) П.риоритет— (43} Опубликовано 250778.Бюллетень 34в27 (53) УДК

6201791,(088.8) (45) Дата опубликования описания160678

В.И. Рогачев, В.Л. Сорокин, Л.И, Трахтенберг и П.Н. Шкатов (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель Научно-производственное объединение Энергия (54) ПРОХОДНОЙ ВИХРЕТОКОВЫЙ .ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, Изобретение относится К области нераэрушающего контроля, а именно к вихретоковому контролю протяженных электропроводящих иэделий, н может быть использовано для дефектоскопии, а также для измерения электромагнитных и геометрических параметрот таких иэделий °

Известен проходной вихретоковый преобраэовател, содержащий измерительные катушки.индуктивности и воэ" буждающую катушку, выполненную в виде колец Гельмгольца(11.

Известный преобразователь не обладает требуемыми метрологическими ха- . рактеристиками, так как однородность поля в зоне контроля невысока, что определяет, например, большую погрешность измерейий при малых значениях коэффициента заполнения преобразователя изделием.

Ближайшим к изобретению по технической сущности является проходной вихретоковый преобразователь, сойеРжащий соосные возбуждающую и две из25 мерительные катушки индуктивности(21, Однако и этот преобразователь не обеспечивает необходимой надежности контроля, так как не обладает требуемыми метрологическими характернстиками, поскольку .при улучШении одного иэ его параметров, например однородности поля путем увеличения длины возбуждающей катушки при заданном шаге намотки, ухудшается частотный диапазон преобразователя в связи с увеличением собственной емкости

Возбуждающей катушки. Напротив, увеличение шага намотки возбуждающей катушки при заданной ее длине приводит к ухудшению однородности поля.

Кроме того, недостаток таких преобразователей состоит в несимметричном распределении емкостных токов утечки на землю, что приводит, например, к увеличению уровня раскомпенсации для дифференциальных проходных преобразователей.

Цель изобретения — повышение надежности контроля.

Это достигается благодаря тому, что проходной вихретоковый преобразователь снабжен электропроводящей неферромагнитной втулкой с продольным разрезом, размещенной между возбуждающей и измерительными .катушками индуктивности, а точка втулки, диаметрально противоположная разрезу и Равноудаленная от торцов втулки, заземлена.

616575

Формула изобретения

На чертеже изображен предложенный вихретоковый преобразователь.

Между возбуждающей 1 и измерительнымй 2 катушками размещена электропроводящая неферромагнитная втулка 3 с выполненным на ней продольным разрезом, а точка втулки, диаметрально

5 противоположная разрезу и равноуда-. ленная от ее торцов, заземлена с помощью проводника 4.

Работает предлагаемый проходной вихретоковый преобразователь следую- 10 щим образом.

Электромагнитное поле возбуждающей катушки 1 наводит на внешней. поверхности втулки 3 вихревые тс ки, которые благодаря наличию в ней разреза 35 растекаются по внутренней поверхности втулки. При этом эффект растекания вихревых токов приводит к выравниванию магнитного поля вдоль оси преобразователя. 20

Так, например, даже при выполнении намотки возбуждающей катушки таким образом, что плоскость ее витков располагается под углом 45 к оси преобразователя, радиальная составляющая 2 магнитного поля внутри втулки 3 практически отсутствует. Это объясняется тем, что вихревые токи на внутренней поверхности втулки 3 замыкаются по наикратчайшему пути, который лежит в плоскости, перпендикулярной к оси преобразователя.

ТакиМ образом дополнительный положительный эффект от предложенного технического решения состоит s том, что снижаются требования к качеству чамотки возбуждающей катушки, Ем костные токи, неизбежно возникающие ,в системе возбуждающая катушка-земля, также замыкаются по контуру с наименьшим сопротивлением, т.е. по 40 проводнику 4, что не нарушает идентичности условий, в которых находятся измерительные катушки 2.

Таким образом, благодаря тому, что проходной вихретоковый преобразова- 45 тель снабжен проводящей неферромагнитной втулкой с выполненным в ней продольным радиальным разрезом, размещенной между возбуждающей и измерительными катушками индуктнвности симметрично относительно воэбуЖпаю<ей катушки, а точка .втулки, диаметрально противоположная разрезу, равноудаленная от ее торцов, заземлена, улучшаются метрологические характеристики поля, Это определяется тем, что улучшается однородность магнитного поля внутри преобразователя без какого либо ухудшения его частотных характеристик.

Кроме того, высокая эффективность выравнивания поля с помощью предложенного технического решения, позволяет значительно уменьшить габариты преобразователя и сделать его более высокочастотным. Последнее необходимо, напрю.ер, при измерениях площади поперечного сечения иэделия (контроль тонких проволок диаметром 20-30 мкм).

Так, при выполнении преобразователя, имеющего втулку с отношением длины .1 возбуждающей катушки к ее диаметру Pj s 2, его однородность была не хуже, чем у соленоида с.отношением 2jd --10.

Проходной вихретоковый преобразователь для нераэрушающего контроля, содержащий соосные возбуждающую И две измерительный катушки индуктив-. ности, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля, он снабжен электропроводящей неферромагнитной втулкой с продольным разрезом, размещенной между возбуждающей и измерительными катушками индуктивности, а точка втулки, диа" метрально противоположная разрезу и равноудаленная от торцов втулки, заземлена.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l. Герасимов В.Г. Электромагнитный контроль однослойных и многослойных цилиндрических изделий. М., Энергия, 1972, с.149.

2. Справочник. Йеразрушающиеся испытания. Под ред. P.Ìàê-Мастера, М., Энергия, 1962, с.110.

ЦНИИПИ Заказ 4060/42

Тираж 1112 Подписное

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