RU2590940C1 - Through-type eddy current converter - Google Patents
Through-type eddy current converter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2590940C1 RU2590940C1 RU2015111902/28A RU2015111902A RU2590940C1 RU 2590940 C1 RU2590940 C1 RU 2590940C1 RU 2015111902/28 A RU2015111902/28 A RU 2015111902/28A RU 2015111902 A RU2015111902 A RU 2015111902A RU 2590940 C1 RU2590940 C1 RU 2590940C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coil
- frame
- measuring
- eddy current
- copper
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии электропроводящих объектов, например контроля качества двухслойной проволоки с верхним слоем, имеющим большую электрическую проводимость.The invention relates to non-destructive testing and can be used for flaw detection of electrically conductive objects, for example, quality control of a two-layer wire with an upper layer having high electrical conductivity.
К таким проволокам, в частности, относятся стабилизированные Nb3Sn сверхпроводники, с медной оболочкой и сердцевиной из сплава ниобий-олово. Медная оболочка необходима для сохранения требуемого минимального уровня электрической проводимости проволоки при утрате сверхпроводником свойств сверхпроводимости. Качество стабилизированных сверхпроводников определяется отношением "медь/не медь" и отсутствием дефектов в виде включений из магнитных и немагнитных металлов, пор и других несплошностей в медной оболочке. Стабилизированные сверхпроводники имеют вид проволоки диаметром менее 1 мм и применяются, в частности, в токовых обмотках мощных магнитных систем ядерного коллайдера.Such wires, in particular, include stabilized Nb 3 Sn superconductors, with a copper cladding and a niobium-tin alloy core. A copper sheath is necessary to maintain the required minimum level of electrical conductivity of the wire when the superconductor loses its superconductivity properties. The quality of stabilized superconductors is determined by the copper / non-copper ratio and the absence of defects in the form of inclusions of magnetic and non-magnetic metals, pores and other discontinuities in the copper shell. Stabilized superconductors have the form of a wire with a diameter of less than 1 mm and are used, in particular, in the current windings of powerful magnetic systems of the nuclear collider.
Известен проходной вихретоковый преобразователь [1. Неразрушающий контроль: справ.: B 7 т. / т. 2. Кн. 2: Вихретоковый контроль / Ю.К. Федосенко, В.Г. Герасимов, А.Д. Покровский, Ю.Я. Останин / Под общ. ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 2004 с. 375, рис. 2.7-a)], содержащий коаксиальные возбуждающую и измерительную катушки индуктивности, размещенные на каркасе с осевым отверстием для размещения в нем контролируемого объекта. Возбуждающая катушка для создания однородного магнитного поля выполняется с отношением ℓв/Dв≥4, где ℓв - длина, а Dв - диаметр возбуждающей катушки, соответственно. Измерительную катушку индуктивности располагают внутри возбуждающей, а ее длину и диаметр выбирают значительно меньше, чем длина и диаметр возбуждающей катушки.Known pass-through eddy current transducer [1. Non-destructive testing: Ref .: B 7 t /
Недостаток известного вихретокового преобразователя заключается в недостаточной стабильности для измерения в производственном потоке отношения "медь/не медь" стабилизированных сверхпроводников на основе соединения ниобий-олово, имеющих внешний диаметр менее 1 мм при номинальном отношении "медь/не медь" = 0,5±0,01. Это связано с тем, что эффект от изменения в процессе контроля магнитной связи между возбуждающей и измерительной катушками за счет микросмещений витков при вариации температуры оказывается сопоставимым с сигналами от подлежащих регистрации изменений отношения "медь/не медь".A disadvantage of the known eddy current transducer is the lack of stability for measuring stabilized superconductors based on a niobium-tin compound with an external diameter less than 1 mm at a nominal ratio copper / non-copper = 0.5 ± 0 in the production flow of the copper / non-copper ratio , 01. This is due to the fact that the effect of changes in the process of monitoring the magnetic coupling between the exciting and measuring coils due to the micro displacements of the turns during temperature variation turns out to be comparable with the signals from the changes in the copper / non-copper ratio to be recorded.
Кроме того, известный преобразователь имеет пониженную относительную чувствительность к параметрам проволок малого диаметра D, сопоставимого с минимально возможной для механической защиты витков толщиной T стенки каркаса измерительной катушки. Неоптимальность относительной чувствительности к параметрам контролируемого объекта объясняется тем, что напряжение холостого хода U0 вихретокового преобразователя данной конструкции создается магнитным потоком возбуждающей катушки, проходящим по всей площади Sи витков измерительной катушки, а вносимое напряжение Uвн - магнитным потоком вихревых токов, занимающим часть площади катушки Sок, заполненной контролируемым объектом. Отношение Sок/Sи падает по мере уменьшения диаметра контролируемого объекта. Это связано с тем, что разность внутреннего диаметра измерительной катушки и диаметров осевого отверстия определяется требованиями механической прочности и износоустойчивости. Она не может уменьшаться пропорционально уменьшению диаметра осевого отверстия и остается практически одинаковой для преобразователей с разными диаметрами осевого отверстия. Еще один недостаток известного вихретокового преобразователя связан с недостаточным отношением "сигнал/помеха" для надежного выявления недопустимых включения из магнитных и немагнитных металлов, пор и другие несплошности в медной оболочке стабилизированных сверхпроводников диаметром менее 1 мм на основе соединения ниобий-олово.In addition, the known Converter has a reduced relative sensitivity to the parameters of the wires of small diameter D, comparable with the minimum possible for mechanical protection of the coils with a thickness T of the frame wall of the measuring coil. The non-optimality of the relative sensitivity to the parameters of the controlled object is explained by the fact that the open circuit voltage U 0 of the eddy current transducer of this design is created by the magnetic flux of the exciting coil passing through the entire area S and turns of the measuring coil, and the introduced voltage U vn by the magnetic flux of eddy currents, which occupies part of the area coils S ok filled with a controlled object. The ratio S ok / S and decreases with decreasing diameter of the controlled object. This is due to the fact that the difference between the internal diameter of the measuring coil and the diameters of the axial hole is determined by the requirements of mechanical strength and wear resistance. It cannot decrease in proportion to the decrease in the diameter of the axial hole and remains almost the same for transducers with different diameters of the axial hole. Another disadvantage of the known eddy current transducer is associated with an insufficient signal-to-noise ratio for reliable detection of unacceptable inclusions from magnetic and non-magnetic metals, pores and other discontinuities in the copper shell of stabilized superconductors with a diameter of less than 1 mm based on a niobium-tin compound.
Известен проходной параметрический вихретоковый преобразователь, содержащий катушку индуктивности, размещенную на каркасе с осевым отверстием для размещения в нем контролируемого объекта [2. Неразрушающий контроль материалов и изделий: справочник / П.И. Беда, Б.И. Выборнов, Ю.А. Глазков и др. / Под общ. ред. Г.С. Самойловича. М.: Машиностроение, 1976. - С. 206, рис. 5-б].Known pass-through parametric eddy current transducer containing an inductor placed on the frame with an axial hole for placement of a controlled object in it [2. Nondestructive testing of materials and products: reference book / P.I. The trouble, B.I. Vybornov, Yu.A. Glazkov et al. / Under the general. ed. G.S. Samoilovich. M.: Mechanical Engineering, 1976. - S. 206, Fig. 5 B].
Однако и этот преобразователь не обладает требуемой стабильностью, что связано с сильным влиянием на выходной сигнал изменений температуры, приводящих к вариации активного сопротивления катушки. Кроме того, данный вихретоковый преобразователь также не обеспечивает выявления характерных дефектов в медной оболочке стабилизированных сверхпроводников диаметром менее 1 мм на основе соединения ниобий-олово из-за низкого отношения "сигнал/помеха".However, this converter also does not have the required stability, which is associated with a strong influence of temperature changes on the output signal, leading to variations in the active resistance of the coil. In addition, this eddy current transducer also does not provide the identification of characteristic defects in the copper shell of stabilized superconductors with a diameter of less than 1 mm based on the niobium-tin compound due to the low signal-to-noise ratio.
Наиболее близок к предложенному по технической сущности принятый за прототип проходной вихретоковый преобразователь для контроля проволоки, содержащий полый цилиндрический каркас из кварцевого стекла с размещенной на нем соленоидальной возбуждающей катушкой, второй полый цилиндрический каркас с двумя идентичными измерительными катушками индуктивности, расположенными с осевым зазором и соединенными последовательно-встречно, первый каркас размещен внутри второго каркаса симметрично с ним [3. Федосенко Ю.К., Шкатов П.Н., Ефимов А.Г. Вихретоковый контроль / Под общ. ред. В.В. Клюева. - М.: издательский дом «Спектр», 2011. - С. 130-131].Closest to the proposed technical essence, the eddy-current transducer for wire control adopted as a prototype is a prototype of a wire containing a hollow cylindrical quartz glass frame with a solenoidal exciting coil placed on it, a second hollow cylindrical frame with two identical measuring inductors located with an axial clearance and connected in series -conversely, the first frame is placed inside the second frame symmetrically with it [3. Fedosenko Yu.K., Shkatov P.N., Efimov A.G. Eddy current control / Under the general. ed. V.V. Klyueva. - M .: publishing house "Spectrum", 2011. - S. 130-131].
Толщину стенки каркаса в виде трубки из кварцевого стекла для получения большей чувствительности вихретокового преобразователя выбирают минимально возможной. Минимальная толщина стенки ограничена требованиями к механической прочности и износоустойчивости каркаса под действием перемещаемой в процессе контроля проволоки.The thickness of the wall of the frame in the form of a tube made of quartz glass to obtain greater sensitivity of the eddy current transducer choose the minimum possible. The minimum wall thickness is limited by the requirements for mechanical strength and wear resistance of the frame under the influence of the wire moved during the control process.
С помощью данного преобразователя, в принципе, можно получить информацию и о наличии дефектов в медной оболочке сверхпроводящей проволоки и об отношении "медь/не медь" в ней. Информацию о наличии дефектов получают, измеряя напряжение между внешними выходами измерительных обмоток (дифференциальный сигнал), а об отношении "медь/не медь" - напряжение между выводами одной из измерительных обмоток (абсолютный сигнал).Using this converter, in principle, it is possible to obtain information on the presence of defects in the copper sheath of the superconducting wire and on the copper / non-copper ratio in it. Information on the presence of defects is obtained by measuring the voltage between the external outputs of the measuring windings (differential signal), and on the ratio of copper / non-copper, the voltage between the terminals of one of the measuring windings (absolute signal).
Однако и этот преобразователь не обладает требуемой стабильностью выходного напряжения измерительных катушек для измерения отношения "медь/не медь" стабилизированных сверхпроводников на основе соединения ниобий-олово диаметром менее 1 мм. Это также связано с тем, что эффект от изменения в процессе контроля магнитной связи между возбуждающей и измерительной катушками за счет микросмещений витков при вариации температуры оказывается сопоставимым с сигналами от подлежащих регистрации изменений отношения "медь/не медь". Кроме того, подключение электрической цепи к одной из согласно - встречно включенных измерительных катушек приводит к их разбалансировке, сопоставимой с сигналами от подлежащих выявлению дефектов медной оболочки сверхпроводящей проволоки.However, this converter also does not have the required output voltage stability of the measuring coils for measuring the copper / non-copper ratio of stabilized superconductors based on a niobium-tin compound with a diameter of less than 1 mm. This is also due to the fact that the effect of changes in the process of monitoring the magnetic coupling between the exciting and measuring coils due to the micro displacements of the turns during temperature variation turns out to be comparable with the signals from changes in the copper / non-copper ratio to be recorded. In addition, the connection of an electric circuit to one of the counter-connected measuring coils leads to their unbalance, comparable with the signals from the defects of the copper shell of the superconducting wire to be detected.
Задача - повышение достоверности контроля качества стабилизированных сверхпроводников.The task is to increase the reliability of the quality control of stabilized superconductors.
Технический результат - повышение информативности и пороговой чувствительности контроля стабилизированных сверхпроводников диаметром менее 1 мм на основе соединения Nb3Sn.EFFECT: increased information content and threshold sensitivity of control of stabilized superconductors with a diameter of less than 1 mm based on the Nb 3 Sn compound.
Технический результат достигается в заявляемом вихретоковом преобразователе проходного типа, содержащем первый полый цилиндрический каркас с размещенной на нем соленоидальной возбуждающей катушкой, второй полый цилиндрический каркас с первой и второй идентичными измерительными катушками индуктивности, расположенными с осевым зазором и соединенными последовательно - встречно, первый каркас размещен внутри второго каркаса симметрично с ним, причем он снабжен третьей измерительной катушкой, размещенной на первом каркасе и намотанной бифилярно с возбуждающей катушкой индуктивности, при этом вихретоковый преобразователь снабжен потенциометром, третьим, идентичным первому, цилиндрическим каркасом с размещенными на нем и намотанными бифилярно четвертой и пятой катушками индуктивности, подобным возбуждающей катушке индуктивности и третьей измерительной катушке индуктивности, соответственно, но с большим числом витков W4=W5=(1,1…1,3)Wв, где W4, W5 и Wв - число витков четвертой, пятой и возбуждающей катушек индуктивности, соответственно, четвертая катушка индуктивности соединена последовательно с возбуждающей катушкой индуктивности, а пятая катушка индуктивности соединена параллельно с потенциометром, подключенным своим средним выводом к выводу третьей измерительной катушки индуктивности.The technical result is achieved in the inventive eddy current transducer type, containing the first hollow cylindrical frame with a solenoidal exciting coil placed on it, the second hollow cylindrical frame with the first and second identical measuring inductors located in axial clearance and connected in series - in the opposite direction, the first frame is placed inside the second frame symmetrically with it, and it is equipped with a third measuring coil placed on the first frame and wound bifilarly with an exciting inductor, while the eddy current transducer is equipped with a potentiometer that is third, identical to the first, cylindrical frame with bifilar fourth and fifth coils placed on it and similar to the exciting inductor and the third measuring inductor, with a large number of turns, respectively, but W 4 = W 5 = (1.1 ... 1.3) W in , where W 4 , W 5 and W in - the number of turns of the fourth, fifth and exciting inductors, respectively, the fourth inductor with connected in series with the exciting inductor, and the fifth inductor is connected in parallel with a potentiometer connected by its middle output to the output of the third measuring inductor.
В частном варианте диаметр dи провода третьей и пятой измерительных катушек выбирается из условия dи<0,8dв, где dв - диаметр провода возбуждающей катушки индуктивности.In a particular embodiment, the diameter d and wires of the third and fifth measuring coils are selected from the condition d and <0.8d in , where d in is the diameter of the wire of the exciting inductor.
В частном варианте первый и второй каркасы выполнены с возможностью взаимного осевого перемещения и вращения.In a particular embodiment, the first and second frames are made with the possibility of mutual axial movement and rotation.
В частном варианте ширина b, наружный диаметр Dн, внутренний диаметр Dв первой и второй измерительных катушек и осевой зазор Ζ между их центрами удовлетворяют соотношениям 0,3<b/Dв<0,4; 1,3<Dн/Dв<1,4; 0,75<Z/Dв<0,85.In a particular embodiment, the width b, the outer diameter D n , the inner diameter D in the first and second measuring coils and the axial clearance Ζ between their centers satisfy the ratios 0.3 <b / D at <0.4; 1.3 <D n / D at <1.4; 0.75 <Z / D at <0.85.
На фиг. 1 представлена схема заявляемого вихретокового преобразователя проходного типа, на фиг. 2 - электрическая схема заявляемого вихретокового преобразователя на фиг. 3 - поперечное сечение контролируемого объекта, на фиг. 4 - распределение значений Cu/non Cu по длине сверхпроводника, полученных на заявляемой экспериментальной установке.In FIG. 1 shows a diagram of the inventive eddy current transducer of a feed-through type, in FIG. 2 is an electrical diagram of the inventive eddy current transducer in FIG. 3 is a cross section of a controlled object, in FIG. 4 - distribution of the values of Cu / non Cu along the length of the superconductor obtained on the inventive experimental setup.
Вихретоковый преобразователь проходного типа содержит полый цилиндрический каркас 1 с размещенными на нем бифилярно намотанными соленоидальной возбуждающей катушкой индуктивности 2 и третьей измерительной катушкой индуктивности 3, полый цилиндрический каркас 4 с идентичными измерительными первой и второй катушками индуктивности 5 и 6 соответственно, расположенными с осевым зазором и соединенными последовательно - встречно. Каркас 1 размещен внутри каркаса 4 симметрично с ним.The eddy current transducer of a through type contains a hollow cylindrical frame 1 with a
Вихретоковый преобразователь содержит также потенциометр 7, идентичный первому каркасу 1 каркас 8, с размещенными на нем и намотанными бифилярно четвертой и пятой катушками 9 и 10 индуктивности соответственно, подобным возбуждающей катушке 2 и третьей измерительной катушке 3 индуктивности, соответственно, но с большим числом витков W4=W5=(1,1…1,3)Wв, где W4, W5 и Wв - число витков четвертой катушки 9, пятой катушки 10 и возбуждающей катушки 2 индуктивности, соответственно. Катушка 9 индуктивности соединена последовательно с возбуждающей катушкой 2 индуктивности, а катушка 10 индуктивности соединена параллельно с потенциометром 7, подключенным своим средним выводом к выводу третьей измерительной катушки индуктивности.The eddy current transducer also contains a
Контролируемая проволока 11, состоит из медной оболочки 12 и сверхпроводящей сердцевины 13 на основе соединения ниобий-олово. Из-за особенности технологии внешний диаметр проволоки фиксирован, а отношение "медь/не медь" может изменяться только за счет вариации размеров сердцевины 13. Внешний диаметр проводника остается неизменным и составляет, в зависимости от модификации, величину порядка 0,82 мм. В связи с этим повышение объемной доли стабилизирующей меди приводит к уменьшению размера сверхпроводящей сердцевины. С другой стороны, уменьшение доли стабилизирующей меди приводит к недопустимому перегреву при защитном выводе тока через медную оболочку. Следовательно, имеется оптимум отношения объемных долей медной и не медной составляющих сверхпроводящего провода. В соответствии с существующими требованиями величина отношения km="медь/не медь" должна лежать в пределах 1,0±0,1.The controlled
Вихретоковый преобразователь работает следующим образом.Eddy current transducer operates as follows.
Возбуждающая катушка 2, подключенная к генератору синусоидального напряжения (не показан), создает переменное магнитное поле, индуцирующее в проволоке 11 вихревые токи. Проволока 11 перемещается через внутреннюю полость каркаса 1. Удельная электрическая проводимость σно сверхпроводника стремится к бесконечности при температуре ниже 4°K. Однако при обычных значениях температуры удельная электрическая проводимость σм материала медной оболочки 12, по меньшей мере, в 10 раз превышает удельную электрическую проводимость σно сверхпроводника ниобий-олово. Благодаря этому вторичное электромагнитное поле, создаваемое, вихревыми токами в сверхпроводящей сердцевине 13 весьма мало по сравнению со вторичным электромагнитным полем вихревых токов в медной оболочке 12. Для получения информации об отношении "медь/не медь", связанную с толщиной медной оболочки 12, регистрируют вторичное напряжение, вносимое в измерительную катушку 3. Для получения максимально возможного электромагнитного взаимодействия между контролируемой оболочкой и вихретоковым преобразователем измерительную катушку 3 и возбуждающую катушку 2 выполняют идентичными, а их обмотки наматывают бифилярно на каркасе 1. Как известно [1, с. 413, рис. 4.3], наибольшая степень электромагнитного взаимодействия достигается в параметрическом преобразователе, когда информация о вносимых параметрах определяется по изменению комплексного сопротивления самой возбуждающей катушки. Однако данное решение неприемлемо в данном случае из-за низкой стабильности измерений с использованием параметрического преобразователя. В предложенном вихретоковом преобразователе коэффициент магнитной связи с контролируемым объектом близок к коэффициенту магнитной связи с контролируемым объектом параметрического преобразователя. При этом предложенный преобразователь, будучи трансформаторным, не имеет присущих параметрическому преобразователю недостатков, связанных с низкой температурной стабильностью. Одновременно, за счет бифилярной намотки катушек 2 и 3 достигается высокая стабильность магнитной связи между ними. Для повышения этой стабильности диаметр dи провода измерительной катушки 3 рекомендуется выбирать из условия dи<0,8dв, где dв - диаметр провода возбуждающей катушки 2. При этом достигается больший коэффициент плотности бифилярной обмотки катушек 2 и 3, в результате сечение катушек после пропитки компаундом становится менее подверженным микро изменениям при температурных и механических воздействиях, прежде всего за счет неизбежного трения о поверхность каркаса 1 перемещаемой проволоки.The
Важность стабильности магнитной связи между катушками индуктивности 2 и 3 определяется двумя факторами. Во-первых, невозможностью изменения настроек прибора в процессе контроля, длительность которого при непрерывном перемещении через полость вихретокового преобразователя бухты провода длиной до 30 км составляет десятки часов. Во-вторых, малым уровнем сигналов, связанных с вариацией отношения "медь/не медь" в заданном поле допуска. Так, например, для провода с внешним диаметром 0,82 мм и с номинальным отношением "медь/не медь" = 0,5 (толщина медной оболочки -t = 0,12 мм) уменьшение отношения на 0,01 (изменение t от 0,1126 мм до 0,127 мм) приводит к изменению вносимого в катушку 3 напряжения на величину порядка 10-5×U0, где U0 - напряжение холостого хода, наводимое в катушку 3 магнитным потоком возбуждающей катушки 2. Изменения получены при оптимальной для измерения отношения "медь/не медь" для заданных параметров рабочей частоты.The importance of the stability of the magnetic coupling between
Из приведенного примера видно, что для обеспечения надежной регистрации сигналов, несущих информацию о качестве сверхпроводящей проволоки, необходимо обеспечить стабильность измерений на уровне 10-6×U0. Для исключения неинформативной составляющей из синусоидального напряжения
Для регистрации характерных дефектов в медной оболочке 12 в виде пор и включений из различных металлов (трещины из-за высокой пластичности меди в оболочке не возникают) используются дифференциально включенные измерительные катушки 5 и 6. Стабильность выходного напряжения дифференциально включенных идентичных катушек 5 и 6 достаточно высока, так как при различных воздействиях изменения параметров катушек происходят одновременно и на одинаковую величину. Сигналы, создаваемые под влиянием пор существенно меньше сигналов, вызываемых трещинами, что требует специальных технических решений для обеспечения необходимой чувствительности.To detect characteristic defects in the
Пороговая чувствительность к подобным дефектам определяется уровнем балансировки катушек 5, 6 их геометрическими параметрами и взаимным положением.The threshold sensitivity to such defects is determined by the level of balancing of the
Для обеспечения требуемого уровня балансировки каркасы 1 и 4 рекомендуется выполнять с возможностью их взаимного осевого перемещения и вращения. Это позволяет минимизировать разбаланс катушек путем смещений центра каркаса 4 относительно каркаса 1 и его вращения. При этом очень плавно изменяется различие в магнитных связях (M) между каждой из катушек 5, 6 и возбуждающей катушкой 2.To ensure the required level of balancing, the frames 1 and 4 are recommended to be executed with the possibility of their mutual axial movement and rotation. This allows you to minimize the imbalance of the coils by displacing the center of the frame 4 relative to the frame 1 and its rotation. In this case, the difference in magnetic bonds (M) between each of the
Установлено, что оптимальная чувствительность к дефектам типа пор и включений в медной оболочке 12 достигается при выполнении следующих соотношений для ширины b, наружного диаметра Dн, внутреннего диаметра Dв измерительных катушек 5, 6 и осевого зазора Ζ между их центрамиIt was found that the optimal sensitivity to defects such as pores and inclusions in the
Чем больше витков в катушке индуктивности, тем больше ее диаметр, и как следствие, больше абсолютная чувствительность к дефекту, но меньше локальность контроля. В то же время, если витков мало, сигналы слабые и их невозможно зарегистрировать.The more turns in the inductor, the larger its diameter, and as a result, the greater the absolute sensitivity to the defect, but less locality of control. At the same time, if there are few turns, the signals are weak and cannot be detected.
Неравенства (1) и (2) - компромисс между локальностью контроля и абсолютной чувствительностью, а неравенство (3) - между степенью подавления вариации свойств сплошного металла и абсолютной чувствительностью к дефекту.Inequalities (1) and (2) are a compromise between the locality of control and absolute sensitivity, and inequality (3) is between the degree of suppression of variation in the properties of a solid metal and absolute sensitivity to a defect.
Напряжение
Обработка сигналов
Заявляемый вихретоковый преобразователь, в отличие от известных, позволяет в процессе длительных измерений регистрировать изменения отношения "медь/не медь" в проволоке диаметром менее 1 мм типа стабилизированных Nb3Sn сверхпроводников, с медной оболочкой и сердцевиной из сплава ниобий-олово. Заявляемый вихретоковый преобразователь позволяет одновременно выявлять дефекты типа пор и включений из различных металлов. Кроме того, он позволяет определять значение параметра Cu/nonCu в каждой точке длинномерного провода, что подтверждается зависимостью, представленной на фигуре 4.The claimed eddy current transducer, in contrast to the known ones, allows one to record changes in the copper / non-copper ratio in a wire with a diameter of less than 1 mm such as stabilized Nb 3 Sn superconductors with a copper shell and a core made of niobium-tin alloy during long-term measurements. The inventive eddy current transducer allows you to simultaneously detect defects such as pores and inclusions of various metals. In addition, it allows you to determine the value of the parameter Cu / nonCu at each point of the long wire, which is confirmed by the dependence shown in figure 4.
Полученные результаты вихретокового контроля проверялись путем металлографических исследований. Установлено, что погрешность измерения процентного отношения "медь/не медь составляет не более 3%, при этом надежно выявляются дефекты типа включений с эквивалентным объемом порядка 0,03 мм3 в сверхпроводящей проволоке на основе соединения Nb3Sn с внешним диаметром 0,82 мм. Таким образом, повышается информативность и пороговая чувствительность контроля стабилизированных сверхпроводников диаметром менее 1 мм на основе соединения Nb3Sn.The results of eddy current control were verified by metallographic studies. It was found that the error in measuring the percentage of copper / non-copper is not more than 3%, while defects of the type of inclusions with an equivalent volume of the order of 0.03 mm 3 in a superconducting wire based on the Nb 3 Sn compound with an external diameter of 0.82 mm are reliably detected Thus, the information content and threshold sensitivity of the control of stabilized superconductors with a diameter of less than 1 mm based on the Nb 3 Sn compound are increased.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015111902/28A RU2590940C1 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Through-type eddy current converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015111902/28A RU2590940C1 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Through-type eddy current converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2590940C1 true RU2590940C1 (en) | 2016-07-10 |
Family
ID=56372202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015111902/28A RU2590940C1 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Through-type eddy current converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2590940C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2726910C1 (en) * | 2019-10-09 | 2020-07-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики металлов имени М.Н. Михееева Уральского отделения Российской академии наук (ИФМ УрО РАН) | Method for eddy-current quality control of soldering of connections of busbars of superconducting electromagnets |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2090882C1 (en) * | 1995-06-23 | 1997-09-20 | Научно-исследовательский институт интроскопии Томского политехнического университета | Eddy current detector to test cylindrical articles |
RU2146362C1 (en) * | 1998-02-20 | 2000-03-10 | ЗАО Московское научно-производственное объединение "Спектр" | Eddy-current bushing converter for detection of flaws in longitudinally extended articles |
JP2009085832A (en) * | 2007-10-01 | 2009-04-23 | Nsk Ltd | Eddy current inspection method of steel wire material |
RU2463589C1 (en) * | 2011-05-27 | 2012-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Eddy current flaw detector for inspecting cylindrical articles |
-
2015
- 2015-04-01 RU RU2015111902/28A patent/RU2590940C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2090882C1 (en) * | 1995-06-23 | 1997-09-20 | Научно-исследовательский институт интроскопии Томского политехнического университета | Eddy current detector to test cylindrical articles |
RU2146362C1 (en) * | 1998-02-20 | 2000-03-10 | ЗАО Московское научно-производственное объединение "Спектр" | Eddy-current bushing converter for detection of flaws in longitudinally extended articles |
JP2009085832A (en) * | 2007-10-01 | 2009-04-23 | Nsk Ltd | Eddy current inspection method of steel wire material |
RU2463589C1 (en) * | 2011-05-27 | 2012-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Eddy current flaw detector for inspecting cylindrical articles |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ФЕДОСЕНКО Ю.К. и др., Вихретоковый контроль, под ред. В.В. КЛЮЕВА, М., "Спектр", 2011, с. 130-131. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2726910C1 (en) * | 2019-10-09 | 2020-07-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики металлов имени М.Н. Михееева Уральского отделения Российской академии наук (ИФМ УрО РАН) | Method for eddy-current quality control of soldering of connections of busbars of superconducting electromagnets |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3693075A (en) | Eddy current system for testing tubes for defects,eccentricity,and wall thickness | |
US4088953A (en) | Eddy-current test probe utilizing a combination of high and low reluctance materials to optimize probe sensitivity | |
US8896306B2 (en) | Method and apparatus for detecting a magnetic characteristic variable in a core | |
EP2690450B1 (en) | A device for measuring the direct component of alternating current | |
JP5156432B2 (en) | Eddy current sample measurement method and eddy current sensor | |
Dmitriev et al. | Flaw detection of alloys using the eddy-current method | |
JP4039578B2 (en) | Magnetic probe | |
GB2262346A (en) | Detecting defects in steel material | |
RU2590940C1 (en) | Through-type eddy current converter | |
JP2001318080A (en) | Detection coil and inspecting device using the same | |
Stoll | Method of measuring alternating currents without disturbing the conducting circuit | |
JPS60501434A (en) | active current transformer | |
Maruyama et al. | Enhance the sensibility of the resonance type eddy current testing | |
Cheng | Measurement of magnetic plates at a few hertz with two concentric coils and thickness estimation using mutual inductance | |
González-Parada et al. | Development of axial flux HTS induction motors | |
JP5930455B2 (en) | Sample table for core loss measuring device, core loss measuring device | |
RU2399870C1 (en) | Method for continuous control of thickness and continuity of bimetal layer joints | |
RU218022U1 (en) | Device for measuring electrical conductivity | |
RU2453010C2 (en) | Electric transformer with constant flow compensation | |
Nafalski et al. | Loss measurements on amorphous materials using a field-compensated single-strip tester | |
Nonaka et al. | Magnetic nondestructive detection of distribution-line deterioration | |
JPH04151551A (en) | Magnetic flaw detecting device for wire rope | |
RU2726910C1 (en) | Method for eddy-current quality control of soldering of connections of busbars of superconducting electromagnets | |
GB2100440A (en) | Magnetic flaw detector for steel wire ropes | |
WO2006059497A1 (en) | Method and device for measuring critical current density of superconductor |