Устройство для циркулярного намагничивания изделий цилиндрической формы

01 13/00 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИРКУЛЯРНОГО НАМАГНИЧИВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ(71) Заявитель Институт прикладной физики Национальной академии наук Беларуси(73) Патентообладатель Институт прикладной физики Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для циркулярного намагничивания изделий цилиндрической формы, содержащее источник тока и подсоединенную к нему тороидальную обмотку, отличающееся тем, что обмотка намотана на цилиндрический каркас, каждый виток обмотки представляет собой прямоугольную рамку со сторонами, параллельными образующей цилиндрического каркаса и его радиусу соответственно, причем витки в каждом слое обмотки расположены равномерно, а витки в смежных слоях смещены на один и тот же угол 2, где- число витков в слое, - номер слоя,при этом устройство выполнено с возможностью перемещения сквозь него изделий цилиндрической формы.(56) Шелихов Г.С. Магнитопорошковая дефектоскопия деталей и узлов. - М., 1995. - С. 56-57. 4873 12107964 1, 1998.2083016 1, 1997.58021306 , 1983. Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано для циркулярного намагничивания движущихся изделий цилиндрической формы при их неразрушающем контроле. Известно устройство 1 для циркулярного намагничивания, содержащее источник тока и контакты, устанавливаемые на торцевой или боковой поверхности намагничиваемой детали. Недостатком известного устройства является сильный разогрев детали и образование прижогов в месте расположения контактов, что не позволяет применить его для циркулярного намагничивания движущихся деталей. Известно также устройство 2, содержащее источник тока и подсоединенный к нему провод, который продевается через полое изделие. Недостатком известного устройства является невозможность его применения для циркулярного намагничивания движущихся изделий, например, труб или прутков в технологическом потоке производства. Наиболее близким по технической сущности к настоящему изобретению является устройство 3, содержащее источник питания и тороидальную обмотку, наматываемую на намагничиваемое изделие. Недостатком данного устройства является невозможность его применения для циркулярного намагничивания движущихся изделий, например, труб или прутков, движущихся в технологическом потоке производства. Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что с целью обеспечения циркулярного намагничивания изделий цилиндрической формы, в том числе движущихся в технологическом потоке производства, устройство содержит источник тока и тороидальную катушку, намотанную на цилиндрический каркас прямоугольного сечения, причем каждый виток в катушке представляет собой прямоугольную рамку со сторонами, параллельными образующей цилиндра и его радиусу соответственно, витки в каждом слое катушки расположены равномерно, а витки в смежных слоях смещены на один и тот же угол 2 где- число витков в слое,- номер слоя. В отличие от известного в предлагаемом изобретении тороидальная катушка наматывается не на деталь(каждый виток охватывает деталь), а на цилиндрический каркас прямоугольного сечения. При этом каждый виток в катушке представляет собой прямоугольную рамку со сторонами, параллельными образующей цилиндра и его радиусу соответственно, витки в каждом слое катушки расположены равномерно, а витки в смежных слоях смещены на один и тот же угол 2 где- число витков в слое,- номер слоя. Ввиду того, что в предлагаемом изобретении намагничиваемое изделие не охватывается каждым витком,а находится внутри области, ограниченной внутренними аксиальными частями каждого витка, оно может перемещаться сквозь такую катушку и, следовательно, обеспечивается возможность циркулярного намагничивания движущихся изделий. Расположение витков в слое с равномерным шагом обеспечивает равномерное распределение циркулярной составляющей по окружности намагничиваемого изделия, а сдвиг витков в соседних слоях на угол 2/ обеспечивает требуемую величину циркулярной составляющей поля. На фиг. 1 представлена схема взаимного расположения тороидальной катушки и намагничиваемого изделия, а также два витка смежных слоев обмотки 1 - виток первого слоя, 2 - виток второго слоя и показан уголмежду плоскостями этих витков. На фиг. 2 представлено распределение циркулярной составляющей поля по поверхности цилиндрического изделия при а - равномерном распределении витков в слое б - неравномерном распределении витков в слое в - расположении витков в слоях без сдвига г - расположении витков в слоях со сдвигом Н - величина максимального значения циркулярной составляющей Н - неоднородность циркулярной составляющей. Устройство для циркулярного намагничивания состоит из тороидальной катушки 1 и источника тока (на чертеже не показан). Внутри катушки располагается намагничиваемое изделие 2. Работает устройство следующим образом. При прохождении тока через витки тороидальной катушки 1 вдоль поверхности намагничиваемого изделия 2 создается циркулярное поле Н, которое намагничивает изделие 2. Так как предложенная катушка не имеет никаких ограничений на перемещение вдоль ее оси намаг 2 4873 1 ничиваемого изделия и не имеет с ним никаких механических контактов, то имеется возможность движения этого изделия в процессе намагничивания. Из фиг. 2 видно, что равномерное распределение витков в слое (фиг. 2 а) обеспечивает гораздо более равномерное распределение поля по поверхности цилиндрической поверхности по сравнению с неравномерным распределением витков (фиг. 2 б). Увеличение числа слоев без их сдвига друг относительно друга (фиг. 2 в) увеличивает значение циркулярной составляющей в экстремальных точках, однако резко уменьшает степень однородности поля по поверхности изделия. Равномерное распределение витков в каждом слое и сдвиг витков соседних слоев на угол 2/(фиг. 2 г) обеспечивает требуемую величину и однородность циркулярной составляющей поля вдоль поверхности намагничиваемого изделия. Предложенная катушка не имеет никаких ограничений на перемещение вдоль ее оси намагничиваемого изделия и не имеет с ним никаких механических контактов, поэтому имеется возможность движения этого изделия в процессе намагничивания. Источники информации 1. Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн. 3. Электромагнитный контроль Практ. пособие/В.Г. Герасимов,А.Д. Покровский, В.В. Сухоруков / Под ред. В.В. Сухорукова. - М. Высшая школа, 1992. - С. 88-89. 2. Абакумов А.А. Магнитная интроскопия. - М. Энергоатомиздат, 1996. - С. 28. 3. Шелихов Г.С. Магнитопорошковая дефектоскопия деталей и узлов. - М. НТЦ Эксперт, 1995. - С. 5255. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.