Классификация и применение вихретоковых преобразователей

По рабочему положению относительно объекта контроля преобразователи делят на проходные, накладные и комбинированные.

Накладные ВТП обычно представляют собой одну или несколько катушек, к торцам которых подводится поверхность объекта. Катушки таких преобразователей могут быть круглыми коаксиальными, прямоугольными, прямоугольными крестообразными, с взаимно перпендикулярными осями и др.

Накладные преобразователи выполняют с ферромагнитными сердечниками и без них. Благодаря ферромагнитному сердечнику (обычно ферритовому) повышается абсолютная чувствительность преобразователя и уменьшается зона контроля за счет локализации магнитного потока. Проходные ВТП делят на наружные, внутренние, окружные. Отличительная способность проходных ВТП состоит в том, что в процессе контроля они проходят либо снаружи объекта, охватывая его (наружные), либо внутри объекта (внутренние), либо погружаются в жидкий объект (погружные). Обычно проходные ВТП имеют однородное магнитное поле в зоне контроля, в результате чего радиальные движения однородного объекта контроля не влияют на проходной сигнал преобразователя. Для этого длина возбуждаемой обмотки должна не менее чем в 3-4 раза превышать ее диаметр, а длина измерительной обмотки, размещенной в середине обмотки возбуждающей, должна быть значительно меньше длины последней. Однородное поле получают также, применяя возбуждающую обмотку, выполненную в виде колец Гельмгольца, а измерительную – в виде короткой катушки.

Комбинированные преобразователи представляют собой комбинацию накладных и проходных ВТП. К ним относятся также ВТП в виде линей­но-протяженных витков или рамок, которые можно ус­ловно назвать линейными.

Особую разновидность представляют собой экран­ные ВТП, отличающиеся тем, что их возбуждающие и измерительные обмотки разделены контролируемым объектом. Различают накладные экранные и проходные экранные ВТП - соответственно преобразо­ватели первого и второго типов.

По виду преобразования параметров объекта в вы­ходной сигнал ВТП делят на трансформаторные и пара­метрические. В трансформаторных, имеющих как ми­нимум две обмотки (возбуждающую и измерительную), параметры объекта контроля преобразуются в напряже­ние измерительной обмотки, а в параметрических, имеющих, как правило, одну обмотку, - в комплексное сопротивление. Преимущество параметрических ВТП заключается в их простоте, а недостаток, который в трансформаторных ВТП выражен значительно слабее, -в зависимости выходного сигнала от температуры пре­образователя.

По способу соединения обмоток различают абсо­лютные и дифференциальные ВТП.

Выходной сигнал абсолютного ВТП определяется абсолютным значением параметров объекта, а диффе­ренциального - приращениями этих параметров. Выходной сигнал дифференциального ВТП зависит от абсолютных значений параметров объекта, но при малых приращениях этих параметров можно считать, что он определяется только приращениями. Накладными ВТП контролируют в основном объекты с плоскими поверхностями и объекты сложной формы. Эти преобразователи применяют также, когда требуется обеспечить локальность и высокую чувствительность контроля. Наружными проходными ВТП контролируют линейно-протяженные объекты (проволоку, прутки, трубы и т.д.); применяют их и при массовом контроле мелких изделий. Внутренними проходными ВТП контролируют внутренние поверхности труб, а также стенки отверстий в различных деталях. Проходные ВТП дают интегральную оценку контролируемых параметров по периметру объекта, поэтому они обладают меньшей чувствительностью к локальным вариациям его свойств.

Погружные ВТП применяют для контроля жидких сред, экранные накладные – для контроля листов, фольги, тонких пленок, а экранные проходные – для контроля труб.