Магнитошумовой преобразователь с угловым магнитопроводом

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт прикладной физики Национальной академии наук Беларуси(72) Автор Бусько Валерий Николаевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт прикладной физики Национальной академии наук Беларуси(57) Магнитошумовой преобразователь с угловым магнитопроводом, содержащий ферритовый магнитопровод с расположенными на нем двумя намагничивающими катушками,измерительную катушку, расположенную на стойке, электронный блок, отличающийся тем, что ферритовый магнитопровод является цельным, имеет Г-образную форму и представляет собой два одинаковых по форме и размеру боковых элемента, являющихся одновременно его магнитными полюсами и расположенных между собой под углом 90, на каждом из которых расположено по намагничивающей катушке, включенных между собой последовательно, на конце одного из полюсов Г-образного магнитопровода жестко закреплена стойка с установленной в ней измерительной катушкой, плоскость витков которой расположена нормально к плоскости поверхности изделия. 85922012.10.30 Полезная модель относится к области неразрушающего контроля ферромагнитных материалов и может быть использована для контроля, испытания, мониторинга и технической диагностики различных ферромагнитных изделий, конструкций и их элементов. Известен преобразователь шумов Баркгаузена (магнитошумовой преобразователь) 1 накладного типа с магнитопроводом П-образной формы. Он содержит намагничивающую обмотку, намотанную на ферритовый или стальной магнитопровод, измерительную катушку, расположенную между полюсами магнитопровода, плоскость витков измерительной катушки расположена параллельно поверхности контролируемого изделия. Недостатком данного преобразователя является невозможность контроля внутренней поверхности угловых изделий и конструкций, галтельных зон, полок и т.д., что приводит к значительному сужению области использования магнитошумовых преобразователей при контроле изделий. Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемой полезной модели является магнитошумовой преобразователь с раздвижным магнитопроводом 2, который включает в себя ферритовый магнитопровод, индикаторную катушку, расположенную на стойке, электронный блок, причем магнитопровод выполнен раздвижным и состоит из двух одинаковых по форме и размеру отдельных боковых элементов, являющихся одновременно его полюсами, на каждом из которых расположено по намагничивающей катушке, включенных между собой последовательно. Недостатком такого преобразователя является невозможность осуществлять контроль внутренних угловых зон или изделий с зоной контроля в виде галтели. Например, практически отсутствует возможность контроля качества внутренних сварных швов соединенных между собой под прямым углом боковых стенок конструкции. Сущность предлагаемого магнитошумового преобразователя с угловым ферритовым магнитопроводом заключается в том, что для расширения его функциональных возможностей и повышения достоверности контроля он содержит Г-образный цельный магнитопровод, представляющий собой два расположенных относительно друг друга на угол 90, одинаковых по форме, размеру и длине плеч боковых элемента магнитопровода,являющихся одновременно его полюсами. На каждом плече магнитопровода расположено по одной намагничивающей катушке, включенные последовательно. При этом два полюса Г-образного магнитопровода вместе с двумя боковыми стенками контролируемой угловой конструкции изделия образуют замкнутую магнитную цепь. Во внутренней части одного из боковых полюсов магнитопровода расположена измерительная катушка, установленная на жестко закрепленной к полюсу магнитопровода стойке с помещенной в ней и работающей на сжатие пружиной. Плоскость витков измерительной катушки относительно плоскости контролируемой поверхности изделия расположена нормально. При установке Г-образного преобразователя два его полюса устанавливаются на две внутренние стенки угловой конструкции изделия, расположенные между собой под 90. В результате с помощью такой конструкции магнитопровода появляется возможность осуществлять контроль внутренней поверхности угловых изделий и конструкций, тем самым повышается достоверность контроля. На фигуре представлена схема предлагаемого магнитошумового преобразователя с угловым магнитопроводом и пример его практического использования при неразрушающем контроле внутренней поверхности угловой конструкции изделия. Магнитошумовой преобразователь с угловым магнитопроводом (фигура) содержит Г-образный цельный магнитопровод, представляющий собой два одинаковых по форме и размеру отдельных боковых элемента, являющихся одновременно его полюсами для перемагничивания угловых поверхностей изделия и расположенных относительно друг друга под 90. Полюса Г-образного магнитопровода 1 при этом устанавливаются на внутренние боковые поверхности контролируемого изделия 2, расположенными между собой под 90. На обоих плечах Г-образного магнитопровода 1 расположены две со 2 85922012.10.30 единенные между собой последовательно намагничивающие катушки 3, предназначенные для создания магнитного поля в образце 2. В межполюсном пространстве на одной из боковых частей Г-образного магнитопровода на жестко закрепленной к полюсу стойке 4 размещена измерительная катушка 5, которая благодаря установленной внутри стойки 4 пружины может перемещаться в ней в направлении вверх-вниз. Плоскость витков измерительной катушки 5 относительно поверхности изделий 2 расположена нормально. Полезный сигнал с измерительной катушки 5, регистрирующей интенсивность магнитного шума (МШ) в контролируемом участке исследуемого образца 2, поступает на электронный блок 6, где происходит его обработка, анализ и индицируется результат контроля. Магнитошумовой преобразователь с угловым магнитопроводом для контроля угловых конструкций работает следующим образом. Преобразователь устанавливают на исследуемую внутреннюю угловую часть контролируемого изделия (или конструкции) 2, например, сваренных между собой под углом 90 двух боковых пластин таким образом, чтобы оба полюса Г-образного магнитопровода 1 своими торцевыми поверхностями плотно прилегали бы к обеим боковым плоским стенкам внутренней угловой поверхности изделия 2. В результате такой установки полюсов магнитопровода 1 на внутренние поверхности изделия 2, составляющих между собой угол 90, образуется замкнутый магнитный контур, состоящий из обоих полюсов магнитопровода 1 и обоих контролируемых поверхностей изделия 2. С помощью намагничивающих катушек 3, расположенных на обоих полюсах Г-образного магнитопровода 1 и включенных последовательно, в контролируемом участке У 1 (фигура) изделия 2, ограниченным обоими полюсами магнитопровода 1 и примыкающую к углу изделия 2 область, возникает магнитное поле, которое перемагничивает контролируемый участок изделия 2. В результате воздействия внешнего магнитного поля на контролируемый участок У 1 изделия 2 он перемагничивается, возникающий в нем МШ регистрируется измерительной катушкой 5. Интенсивность МШ, представляющая собой поток импульсов ЭДС от скачков намагниченности (Баркгаузена), зависит от физико-механического состояния контролируемой зоны материала изделия 2, находящейся под измерительной катушкой 5. Измерительная катушка 5 установлена в стойке 4, которая изготовлена из диэлектрического материала и жестко закреплена на конце одного из полюсов Г-образного магнитопровода 1. Внутри стойки 4 установлена работающая на сжатие пружина, благодаря которой плоскость измерительной катушки 5, примыкающая к контролируемому участку поверхности изделия 2, всегда находится на самой поверхности контролируемой зоны. Наличие пружины независимо от состояния контролируемой зоны изделия 2 позволяет всегда сохранять постоянный зазор между поверхностью изделия 2 и плоскостью измерительной катушки 5. Это важно, например, для контролируемых сваренным между собой поверхностей. Затем сигнал с измерительной катушки 5 поступает в электронный блок 6,где он обрабатывается, анализируется и индицируется. Для контроля участка У 2 (фигура) изделия 2, расположенного на другой стороне угловой конструкции или изделия, необходимо переустановить магнитошумовой преобразователь, для чего его переворачивают таким образом, чтобы измерительная катушка 5 регистрировала МШ с участка 2. Предлагаемая конструкция магнитошумового преобразователя с угловым магнитопроводом может обеспечить контроль физико-механических свойств угловых поверхностей ферромагнитных изделий и конструкций, что позволяет значительно расширить функциональные возможности магнитошумовых преобразователей при их практическом использовании, а также достоверность контроля. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3