Техника - молодёжи 1994-02, страница 41

Профессии индуктивных катушек разнообразны и многочисленны. Они работают почти во всех областях науки и техники.

Патенты

В ГЛУБЬ БРОНИ СМОТРЯЩИЕ!

В быту без них не обходится ни одно электрическое устройство: электробритва, кофемолка, вентилятор, электродрель содержат индуктивные катушки — это проволочные обмотки электродвигателей, где взаимодействие магнитных нолей обмоток и создаёт вращение.

Без индуктивных катушек, главных деталей колебательного контура, невозможна передача радио- и телевизионных сигналов через эфир.

Магнитную запись и воспроизведение звуков и изображений осуществляют «магнитными перьями» — головками с индуктивными микрообмотками.

Всевозможные Излучатели звуков: громкоговорители радиоприёмников, телевизоров, телефонов, плееров, музыкальных центров содержат индуктивные катушки обмотки, преобразующие пульсации (колебания) электрического тока в механические колебания диффузоров и мембран.

Получение и передача на большие расстояния электрической энергии также невозможна без индуктивных катушек. Это обмотки генераторов и трансформаторов.

Во всех видах транспорта, автомобилях, трамваях, электровозах, тепловозах, самолётах, космических кораблях — везде работают индуктивные катушки.

Индуктивные катушки не только рождают движение, осуществляют приём и передачу электрических сигналов через эфир, записывают и считывают информацию аудио- и видеоинформацию с магнитных носителей, но также дают возможность заглянуть внутрь металла.

В металлическом изделии, внесённом в электромагнитное поле индуктивной катушки, наводятся индукционные вихревые токи. Это токи Фуко, названные в честь французского физика И астронома Фуко Жап Бернар Леона (1819 — 1868), впервые давшего их подробное описание и предложившего

способы устранения их вредного влияния в электрических устройствах.

Вихревые токи огибают препятствия в виде трещин и других не-сплошностей и создают магнитное поле, направленное навстречу полю возбуждения, при этом симметрия, амплитуда и фаза вторичного магнитного поля изменяются по сравнению с полем возбуждения.

О качестве деталей и наличии в них дефектов можно судить по изменению амплитуды и фазы тока в возбуждающей или приёмной катушках.

Индуктивные катушки, придуманные 'ПлЛретятелями для «охоты» за дефектами, и являются целью нашего экскурса.

Индуктивная катушка может быть одновременно как излучателем-индуктором электромагнитного поля, так и приёмником — датчиком.

Самый простой индуктор вихревых токов, он же их приём ник-датчик, — цилиндрическая индуктивная катушка соленоид.

Подключив катушку к измерителю индуктивности или измерителю добротности (Q,-метра); получим простейший дефектоскоп.

Катушку индуктивности (рис. 1) -датчик 1 — устанавливают на эталонный образец 2, не имеющий скрытых дефектов и механических напряжений, и при определённой частоте переменного тока определяют индуктивность или добротность. Замеренная добротность или индуктивность являются точкой отсчёта при контроле. Затем датчик ставится на контролируемую поверхность изделия. Материал эталона должен быть идентичен контролируемому материалу. В этом случае, если материал детали не имеет дефектов, прибор покажет ту же добротность или индуктивность, что и на эталонном образце. Если в материале детали имеется дефект, например микротрещина 3, измерительный прибор зафиксирует сигнал другой величины, отличный от эталонного.

Перемещая датчик по контролируемой поверхности детали, по изменению значений индуктивности или добротности, фиксируют наличие или отсутствие дефекта.

Для контроля точечных дефектов, например сварных точек внутренних углов изделия, необходима катушка, создающая сильное магнитное поле, но в малой зоне контроля.

Совместить эти пожелания удалось A.M. Пашаеву и А.А. Куликову, выполнив индуктивную катушку 1 (рис. 2) конической формы (а.с. № 1330540, 1987 г.)

В ферромагнитных материалах, стали, чугуне направление магнитного поля оказывает существенное влияние на выявление дефектов. Поэтому желательно иметь магнитное поле не «торцевой» направленности, какое дают соленой дал ыше катушки, а «боковой». Сделать боковую поверхность катушки рабочей зоной контроля сумели П.П. Шкатов, В.В. Сухоруков и В.И. Рогачев (а.с.. N° 629489, 1978 г.). Они предложили обмотку 1 датчика расположить вдоль цилиндрического каркаса 2, включая основания и боковую поверхность цилиндра, причём печатные проводники расположить в плоскостях, параллельных между собой и осью цилиндра (рис. 3).

Датчик, позволяющий контролировать металлические изделия как «торцевым», так и «боковым/параллельным» магнитными полями, придумал А.А. Астафьев (а.с. 418787, 1974 г.). При создании индуктивного датчика отказались от сложившегося правила «цилиндричности» и выполнили его в виде куба, расположив на кубическом каркасе 1 обмотки 2 и 3 во взаимно перпендикулярных направлениях (рис. 4). Катушка 2 создаёт обычное торцевое магнитное поле, f — параллельное, что, по мнению автора, позволяет повысить надёжность выявления дефектов различной ориентации.

Подвергаемые контролю изделия не

ww. tec hnicornolodezhi.nj

39