ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ИНДЕНТОРНЫЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к электромагнитным импульсным инденторным датчикам и может использоваться для определения напряженно-деформированного состояния металлоконструкций из ферромагнитных сталей.
Наиболее близким к заявленному находится ударное испытательное устройство (авторское свидетельство СССР N 1578549, кл. G01М 7/08, G1 3/30), содержащее полый корпус, подпружиненный ударник, спусковой механизм, включающий шарики, расположенные в отверстиях корпуса, и подпружиненную спусковую втулку, при этом втулка и ударник выполнены с канавками для западания в них шариков при. соответственно, спуске и взводе ударника, поджимающий пружину ударника, регулятор энергии удара размещенный в тыльной части устройства. и рукоятку.
Недостатком данного устройства является сложность манипуляций в ходе проведения испытаний, вызванное сменой места удержания (рукой) устройства при его взводе и спуске.
Наиболее близким является устройство для испытания на удар содержащее, подпружиненный ударник, спусковой механизм с шариками, расположенными в отверстиях корпуса, подпружиненную спусковую втулку. Спусковая втулка и ударник имеют канавки для западания в них шариков при спуске и взводе ударника. [Богаев А.А., Чиннов А.В. - патент RU 2122720, G01N 3/30, G01M 7/08].
Недостатком этого устройства является необходимость измерения отпечатка оставленного индентором на испытуемом материале, а также необходимость нажатия на испытуемый материал корпусом устройства, для произведения удара, что вносит дополнительные погрешности в результаты испытаний.
Решаемая предлагаемым изобретением задача и ожидаемый технический результат заключается в упрощении процесса измерений и в
повышении точности.
Указанная задача достигается тем, что электромагнитный инденторный датчик, содержащий индентор, измерительную и возбуждающую катушки, согласно изобретению дополнительно снабжен компенсационной катушкой, включенной дифференциально с измерительной катушкой, расположенной у поверхности объекта контроля, а возбуждающая катушка расположена между измерительной и компенсационной катушками. Кроме того, ударник и индентор совмещены в едином устройстве, а вихретоковый датчик имеет одну генераторную и одну измерительную катушки.
Инденторный узел имеет спусковую кнопку, расположенную наверху корпуса датчика, что делает процесс испытания более простым.
На фигуре 1 представлен общий вид электромагнитного инденторного датчика.
На фигуре 2 представлен датчик с совмещенными в едином устройстве ударником и индентором.
На фигуре 3 представлен электромагнитный инденторный датчик, имеющий одну генераторную и одну измерительную катушки.
Электромагнитный инденторный датчик содержит: корпус инденторного узла (1), вихретоковый датчик (2), боек (3), пружину (4), возбуждающую катушку (5), измерительную катушку (6), шаровый индентор (7), ударник (8), кнопку спуска (9), компенсационную катушку (10). Вся конструкция помещена коаксиалыю в цилиндрический корпус (1), открытый со стороны объекта контроля и имеющий отверстие для перемещения шарового индентора (7), полость корпуса залита компаундом с возможностью перемещения индентора внутри катушек без перекоса, а также содержит пружину (11) взводного механизма и фиксатор (12), обеспечивающие взведение и удержание индентора.
Электромагнитный преобразователь работает следующим образом.
При установке цилиндрическою корпуса 1 на поверхность контролируемого объекта, рабочая часть преобразователя, прижимается к
поверхности изделия. Электромагнитное поле, создаваемое возбуждающей катушкой 5 преобразователя, наводит в контролируемом объекте вихревые токи. Поле рассеяния вихревых токов наводит в измерительной катушке 6 преобразователя вносимую электродвижущую силу. Компенсационная катушка 10 включена дифференциально с измерительной, поэтому изменения параметров измерительной катушки 6, вызванные изменением температуры окружающей среды и другими внешними помехами, компенсируются изменениями параметров компенсационной катушки 10. Магнитный поток, создаваемый возбуждающей катушкой 5, замыкается по магнитной цепи: контролируемое изделие - ферритовый корпус, поэтому зона контроля поверхности изделия остается постоянной при изменении в широких пределах толщины изделия, расстояния до краев изделия и электрофизических параметров металла.
Электродвижущая сила (ЭДС), наводимая в измерительной катушке 6, определяется магнитным потоком, циркулирующим в магнитной цепи и вторичным магнитным потоком вихревых токов, возбуждаемых в контролируемой зоне поверхности изделия. В компенсационной катушке 10 наводится ЭДС, определяемая только магнитным потоком, циркулирующим в магнитной цепи. При дифференциальном соединении измерительной 6 и компенсационной 10 катушек, результирующий выходной сигнал определяется лишь магнитным полем вихревых токов и однозначно связан с электрофизическими параметрами материала изделия в зоне контроля.
Предлагаемое изобретение может быть использовано для контроля качества металла в машиностроении, а так же в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности при сооружении и эксплуатации трубопроводов, колонных аппаратов, насосно-компрессорного оборудования, использование предлагаемого изобретения позволит контролировать намагничивание в зоне испытания материала, что позволяет упростить процесс измерений, а также делает процесс испытаний более точным и быстрым.