Вихретоковый дефектоскоп

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛистиЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (tQ (11) (51)5 G 01 Я 27 90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСИОМЪ СВРЩЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

По ДЕЛАМ ИЭОВРЕТЕКИЙ И ОТКРЬГГИй (46) 30.08.90. Бюл; h> 32 (22) 4077289/25-28 (22) ll.06.86 (72) А. 11. Алексеев и А. Е. Саймаиии (53) 620.179.I4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 7443t4, кл. С Ol И 27/90> 1978.

Авторское свидетельство СССР

tt 794468, кл. 0 О1 Я 27/90, 1979, 1 (54) ВИХРЕТОКОВЫЙ ДЕФЕКТОСКОЛ (57) Изобретение относится к неразру вавщему контролю и может быть использовано для дефектоскопнн злектропро- водящих изделий. Повышение достоверности контроля достигается.за счет подавления перекосов вихретоКового преобразователя на результаты дефектоскопии. В процессе контроля выпол»

* няется автоматическая регулировка иэ-..

O мерительного автагенератора 2 с включенным в его колебательный контур внхретоковым преобразователем 1. Ре. гулировка обесйечивается блоком 5 измерения зазора и блоком 6 измерения перекоса. Информация о перекосе поступает с 2п вспомогательных вихре ток вых преобразователей 3 ИнформаTRBHbM параметром о состоянии контролируемого обьекта служит длнтель". ность переходного процессА в измерительном автогенераторе 2. Блок 8 обработки сигнапов преобразует длительность установления высокочастотных. колебаний в двоичнЫй код, сравнивает его с пороговым и выдает. информацию на индикатор 9. Временное разделейие, работы автогенераторов обеспечивает распределитель 7. 3 з.п. ф-лы, l2 ил.

140208!

Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопни электропроводящих изделий, Цель изобретения — повышение достоверности контроля путем подавления влияния перекосов вихретокового преобразователя на результат контроля.

На фиг. 1 дана структурная схема О вихретокового дефектоскопа; на фиг. 2 — блок вихретоконых преобразователей; на фиг. 3 — принципиальная электрическая схема блока управляемьпс вспомогательных автогенераторов с!5 вспомогательными вихретоковыми преобразователями; на фиг. 4 — принципиальная электрическая схема измерительного автогенератора; па фиг. 5— структурная схема блока измерения зазора, на фиг. 6 — структурная схе" ма блока измерения перекоса; на фиг. 7 — структурная схема блока обработки сигналов; на фиг. 8 - вольтамперные характеристики лямбда-тетро-gg да; на фиг. 9 - график зависимости частоты вспомогательного автогенератора от зазора; на фиг. 10 — график зависимости напряжения на первом зат воре лямбда-тетрода измерительного автогенератора от зазора (при условии неизменности ньмодного сигнала блока обработкй сигналов); на фиг. 11 - график зависимости напряже-; ния на втором затворе лямбда-тетрода измерительного антогенератора от зазора и перекоса (при условии поддержания неизменным сигнала блока обработки сигналов); на фиг. 12 — взаимное расположение преобразователей и объектов контроля. Вихретоконый дефектоскоп состоит иэ измерительного нихретокового преобразователя 1, управляемого измери- . тельного asтогенератора 2, нспомога тельных нихретоковьи преобразователЕй

3, управляемых вспомогательных автогенераторов 4, блока 5 измерения за° эора, блока 6 измерения перекоса, распределителя 7, блока 8 обработки сигналов и индикатора 9, Измерительный вихретоковый преобразователь l включен в колебательный контур управ-. ляемого измерительного антогенератора

2, выход которого подключен к блоку

8 ббработки сигналов. Выход последне го подключен к индикатору 9. 2 и вспомогательных накладных нихретоконого преобразователя 3 включены в колебательные контуры 2 и вспомогательных автогенераторон 4. Выходы последних параллельно подключены к входам блока 5 измерения зазора и блока 6 измерения перекоса. Выход блока 5 связан с первым управляющим входом управляемого измерительного автогенератора 2. Выход блока 6 измерения перекоса подключен к второму управляющему входу измерительного антогенератора. Выходы распределителя 7 соединены с управляющими входами вспомогательных автогенераторов 4, с входами блока измерения зазора, блока измерения перекоса и блока обработки сигналов. Вспомогательные внх-. ретоковые преобразователи 3 жестко укреплены в одной плоскости с измерительным вихретоковым преобразователем I и размещены равномерно вокруг него на одинаковом расстоянии от его оси.

Управляемые вспомогательные автогенераторы 4 состоят (см, фиг. 3) из лямбда-диодов 10-15 и конденсаторов

16-18. В колебательные контуры вспомогательных автогенераторов 4 включены вспомогательные преобразователи Э;

2а

3 ...,,3 ...,3

Управляемый измерительный автогенератор 2 состоит (см. фиг. 4) из пе" ременного резистора 19, лямбда-тетрода 20 и 21 конденсатора 22.

° Блок 5 измерения зазора (фиг. 5) состоит из схемы ИЛИ 23, делителя 24 на дна, счетчика 25, преобразователя

26 кода, цифроаналоговоro преобразователя 27, !

Блок б измерения перекоса (фиг. 6) состоит из 2 п счетчиков 28-31, и схем 32 и 33 вычисления абсолютного значения разности, схемы 34 выделения максимального значения, дешифратора 35,.я постоянных запоминающих устройств 36-38, схемы ИЛИ 39, цифроаналогового преобразователя 40.

Блок 8 обработки сигналон (фиг. 7) состоит из преобразователя 41 дли" тельность - код, схемы 42 сравнения, формирователя 43 кода, Дефектоскоп работает следующим образом.

Распределитель 7 поочередно кратковременно включает 2 п вспомогатель" ных автогенераторон 4, сигналы оТ которых попадают в счетчик 25 (фиг. 5) ИЛИ 23 сигналы поступают от вспомогательных вихретоковых преобразователей

3 и 3, которые расположены с про1 5 тивоположных сторон от измерительного вихретокового преобразователя t, В счетчике 25 после деления на дна в делителе 24 хранится информация, характеризующая зазор Ь между иэмерительным вихретоковым преобразовате" лем 1 и объектом контроля, являющаяся средним значением зазоров h, и Ь (фиг. 12). После трансформации двоич- Ig ного чИсла в преобразователе 26 кода (в соответствии .с зависимостью, показанной на фиг. 1.0) новое двоичное число преобразуется в цифроаналоговом преобразователе 27 в аналоговый сигнал U который управляет работой автогенератора 2. Сброс счетчика

25 осуществляется по команде распределителя 7, по его же сигналам цифроанапоговый преобразователь 27,фор- 25 мирует импульсы, периодически включающие и выключающие автогенератор

2. Амплитуда этих импульсов зависит от зазора, эа счет чего происходит компенсация его измерения.

Сигналы от каждого вспомогатель30 ного автогенератора 4 N; = f;g хранят.

3 14020 и в 2 и счетчиков 28-31 фиг. 6).

Следует отметить, что на вход схемы

8l

4 поданного на вход дешифратора 35 в виде кода Ng С выхода соответствующего постоянного запоминающего устройства сигнал проходит через схему

ИЛИ 39 и поступает на вход цифроаналогового преобразователя 40, который формирует напряжение U>z компенсирующее влияние перекоса. Постоянные запоминающие устройства 36-38 программируются в соответствии с зависимостями, показанными на фиг ° Il °

При этом каждое из этих устройств описывает одну ветвь, изображенную на графике. Выбор каждой ветви осуществляется по команде блока 5 измерения зазора, поступающей на дешифратор 35. Очевидно, что для снижения погрешности компенсации перекоса число ветвей ш следует увеличивать.

Выбор числа m осуществляется исходя иэ диапазона изменения перекоса и допустимой погрешности компенсации мешающего фактора. Программирование постоянных запоминающих устройств 3638-и построение преобразователя 26 кода осуществляются в соответствии с экспериментально полученными зависимостями, Формула изобретения ся в счетчиках 28-31 блока 6 измерения перекоса, где f; — частота колебаний с — время работы автогенерато35 ра 4 при поступлении разрешающего сигнала от распределителя 7. (с Й

10 мкс). Число счетчиков 28-31 ранна 2 и. При этом на счетчики 28 и

29 подаются сигналы от вспомогатель 40

I ных вихретоковых преобразователей 3 и 3, а на счетчики 30 и 31 от преоб° разователей 3 и 3, т.е. ат распо6 ложенных друг напротив друга. После .обработки пбступившей информации на ныходе и схем 32 и 33 вычисления аб-— солютного значения разности имеются сигналы, пропорциональные перекосам

s соответствующих радиальных направлениях. Схема 34 выделения максималь- 50 наго значения сопоставляет и эначеиий перекосов, выбирает наибольшее значение и подает данный сигнал яа параллельно нключенные нхады m по- . стоянных запоминающих устройств 3638. В каждый момент. времеии работает лишь одно из этих устройств, выбор которого осуществляется дешифратором

35 в зависимости от величины зазора, 1. Вихретоковый дефектоскоп,. содержащий последовательно соединенные измерительный автогенератор с измерительным вихретоковым преобразователем н колебательном контуре, блок обработки сигналов и индикатор, последовательно соединенные вспомога- . тельный автогенератор и блок измерения зазора, отличающийся. тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен блоком измерения перекоса, распределителем, 2 и вспомогательными автогенераторами, 2 и-1 вспомогательными вихретоковыми . преобразователями, включенными в.ко-, лебательные контуры соответствующих вспомогательных автогенераторов, измерительный и нспамогатепьные автогенераторы выполнены управляемыми, выходи вспомогательных автогенераторон подключены параллельно к входам блоков измерения зазора и измерения перекоса, выход блока измерения зазора подключен к первому управляющему входу измерительного автогенератора, нь ход блока измерения перекоса подключен к второму управляющему вхоДу из5 1402081 6 мерительного автогенератора, 2 и вы- чиков, и схем вычисления абсолютного ходов распределителя соединены с уп" " значения разности, схемы выделения равляющими входами 2 п вспомогатель- максимального значения, m постоянных ных автогенераторов, 2 и+1-ый и 2 n+ запоминающих устройств, схемы ИЛИ, + 2-ой выходы распределителя соедине цифроаналогового преобразователя и

5 ны соответственно с вторым и третьим дешифратора, входы каждой пары счечвходами блока измерения зазора, 2 и+ чиков подсоединены к выходам вспомо+ 3-ий выход распределителя соединен .гательных автогенераторов с вспомос вторым входом блока измерения пере-. 10 гательньпчи вихретоковыми преобразовакоса, 2 п+4"..ый выход распределителя телямн, расположенными диаметрально соединен С вторым входом блоке обра- противоположно от оси измерительноботки сигналов, второй выход блока го вихретокового преобразователя, а измерения зазора соединен с третьим выходы каждой -пары счетчиков соединевходом блока измерения перекоса, а 1б ны с входами отдельной схемы вычислевспомогательные вихретоковые преоб- ния абсолютного значения разности, разователи равномерно размещены на выходы последних подключены к схеме одинаковом расстоянии от оси измери- выделения максимального значения, тельного вихретокового преобразовате выходы схемы вьщеления максимального ля и установлены в одной с ним плос- 20 значения параллельно подключены к кости.. входам m постоянных запоминающих устройств, выходы последних через

2. Дефектоскоп по п, 1, о т л и - схему ИЛИ подключены к цифроаналогоч а ю at и и с я тем, что блок изме- . вому преобразователю, выходом подклюрения зазора выполнен в виде последо- 26 ченному к второму управляющему входу вательно соединенных двухвходовой . измерительного автогенератора, вход схемы ИЛИ, делителя частоты на два,,дешнфратора подключен к второму вы счетчика, преобразователя кода и циф ходу блока измерения зазора, а его роаналогового преобразователя, причем ш выходов соединены с управляющими, входы схемы ИЛИ подключены к. выходам 39 входами m постоянных запоминающих двух вспомогательных автогенераторов; . устройств, входы установки нуля всех вспомогательные вихретоковые преобра- 2 и счетчиков запараллелены и под- . эователи которых размещены с диамет- . ключены к 2 и+3-ему выходу распредерально противоположных сторон оФ из- лнтеля. мерительного вихретоковогФ предобра- З 4. Дефектоскоп по п. 1, о тэователя, выход цифроаналогового пре-. а и ч а ю щ и й-с я тем, что блок образователя подКлючен к Периоиу уд- ; обработки сигналов выполнен в виде

Равлй@щему входу измерительноГо йьто» преобразователя. длительность - код,. генератора, выход счетчике соединен схемы сравнений, формирователя кода, - с третьим входом блока иэмерейия пе- щ0 вход преобразователя длительностьрекоса, а вход установки нуля счетчи- код подключен к выходу измерительнока н управляющий вход цифроаналогово- го автогеиератора, а выход - к входу . го:преобразователя соединены соотвм"-: схемы сравнения, выходом соединенной ственно с 2 и+1-ым и 2 и+2-ым выхода, с индйкатором, выход формирователя ми распределителя., б кода соединен с вторым входом схеьаю

3 Де@ектоскоп по и, 1 о т.л й- сравнения, а второй 1 вход преобразоч .а ю шийся тем, что бльк изме- вателя длительность - код подключен рения перекоса выполнен иэ 2 и счет- к 2 и+4-ому выходу распределителя.

l 40208 l

l402081

1 40208 I

0® р

4,0

, м ц

О й! 02 ОР И h, вУ

Фиа 9

"ж

Ф,12

4лО

10 1$ N 28 Р

Фиа У1 !

Фиа !2

Составитель И. Кесоян

Техред Л.Сердюкова Корректор М. Демчик

Редактор М. Стрельникова

Заказ 3092

Тираж 510 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Произволственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4!

9 !

17

qw aa д р

Фиг. Ю