Импульсный электромагнитно-акустический дефектоскоп

 

Изобретение относится к области; неразрушающего контроля и может быть использовано для дефектоскопии изделий из ферромагнитных материалов. Целью изобретения является повышение производительности контроля и снижение потребляемой мощности за счет исключения потерь энергии на гасящем резисторе обмотки и увеличения частоты следования и длительности импульсов , для чего блок 4 питания выполнен двуполярным, состоящим из источников положительного и отрицательного напряжений, и подключен к генератору 5 видеоимпульсов через второй и третий электронные ключи 10,11, управляемые синхронизатором 1. Первый электронный ключ выполнен двунаправленным и подключен к обмотке 9 преобразователя. 1 ил. i СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ6ЛИН цц 4 G 01 N 29/04

3g 7r» "q.

g л

1 "Я

k3»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗ06РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4105453/25-28 (22) 22.05.86 (46) 15.08.88. Бюп. Ф 30 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (72) В.Г.Успенский (53) 620.179 ° 16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 262465, кл . G 01 N 29/04, 1968.

Шаповалов П.Ф. Исследования и разработка импульсных электромагнитноакустических преобразователей и приборов для неразрушающего контропя:

Дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Кишинев: ВНИИИНК, 1973, с. 130-132. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ЭЛЕКТРОИАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ ДЕФЕКТОСКОП

„„Я0„„1416905 А 1 (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для дефектоскопии изделий из ферромагнитных материалов.

Целью изобретения является повышение производительности контроля и сниже» ние потребляемой мощности за счет исключения потерь энергии на гасящем резисторе обмотки и увеличения часто" ты следования и длительности импульсов, для чего блок 4 питания выполнен двуполярным, состоящим из источников положительного и отрицательно( го напряжений, и подключен к генератору 5 видеоимпульсов через второй и третий электронные ключи 10, 11, управляемые синхронизатором 1. Первый электронный ключ выполнен двунаправленным и подключен к обмотке 9 преобразователя. 1 ил. С::

1416905

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии изделий из ферромагнитных материалов.

Целью изобретения является повышение производительности контроля и снижение потребляемой мощности за счет исключения потерь энергии на гасящем резисторе обмотки и увеличения частоты следования и длительности импульсов.

Блок-схема дефектоскопа приведена на чертеже.

Импульсный электромагнитно-акустический дефектоскоп содержит последовательно соединенные синхронизатор

1, блок 2 задержки и блок 3 обработки сигнала, блок 4 питания, выполненныи двухполярным, состоящим из двух электрически связанных источников положительного и отрицательного напряжений, последовательно соединенных генератора 5 видеоимпульсов, электронного ключа б, выполненного двунаправленным и управляемым входом подключенного к выходу блока 2 задержки, преобразователь 7 с сердечником 8 и обмоткой 9, подключенной к выходу электронного ключа 6, второй

10 и третий 11 электронный ключи, входами подключенные к выходам источников положительного и отрицательно о напряжений блока 4 питания, управляющими входами — к второму и третьему выходам синхронизатора 1, а выходами - к входу генератора 5 видеоимпульсов.

Дефектоскоп работает следующим образом.

Синхронизатор 1 вырабатывает синхроимпульсы, которые поступают в блок

2 задержки. С двух других выходов синхронизатора 1 две.последовательности синхроимпульсов, с частотой. следования в 2 раза меньше основной и сдвинутые друг относительно друга на период основной частоты, подаются на управляющие входы ключей 10 и 11, Блок 4 питания состоит из двух источников — источника положительного напряжения.и источника отрицательного напряжения с общей регулировкой по амплитуде выходных напряжений, что обеспечивает равенство амплитуд по модулю при любом положении регулятора. Через управляемые ключи 10, 11 источники положительного и отрицательного напряжения попеременно подключаются к генератору 5 видеоим10

30 о

S5 пульсов, состоящему из искусственной формирующей линии 12, выполненной короткозамкнутой, и накопительного конденсатора 13.

Примем за исходный момент прихода синхроимпульса с второго выхода синхронизатора 1 на управляемый вход второго электронного ключа 10, который при этом открывается и заряжает накопительный конденсатор 13 положительным напряжением, амплитуда которого зависит от положения регулятора блока 4 питания. С первого выхода блока 2 задержки синхроимпульс, задержанный на время, необ..;одимое для заряда накопительного конденсатора

13, переводит первый электронный (двунаправленный) ключ 6 в проводящее состояние и в обмотке 9 электромагнита формируется импульс тока с плоской вершиной, а в поверхностном слое контролируемого образца — импульсы магнитного поля, повторяющие форму импульса тока. Синхроимпульсы с второго выхода блока 2 задержки, задержанные на время, необходимое для заряда накопительной емкости 13, и время достижения током, протекающим по обмотке 9 электромагнита, амплитудного значения, т.е, длительности фронта импульса тока подмагничивания, подаются на вход блока 3 обработки сигнала.

Блок обработки сигнала состоит из последовательно соединенных генератора 14 зондирующих импульсов, усилителя 15 и индикатора 1 6 и генератора

17 развертки, выходом подключенного к второму входу индикатора 16, причем входы генератора 14 зондирующих импульсов и генератора 17 развертки подключены к первому выходу блока 2 задержки, Длительность плоского участка импульса тока подмагничивания определяется временем, необходимым для излучения и приема информативных сигналов. В случае, когда время прихода эхо или прошедшего импульса заранее известно, как это бывает при зеркально-теневом или теневом вариантах, целесообразно формировать отдельно импульсы магнитного поля для излучения и приема. Длительность плоского участка в этом случае определяется временем, необходимым для излучения или приема сигнала, Зондирующий импульс (радиоимпульс с частотой заполнения 0 5-5 ИГц или

16905

30

3 14 видеоимпульс длительностью О, 2-2 мкс) с выхода генератора 14 зондирующих импульсов подается на высокочастотную катушку 18 преобразователя. В результате взаимодействия наведенных в контролируемом изделии квазипостоянного (электромагнитом) и высокочастотного (высокочастотной катушкой) полей в контролируемом изделии возникает.-импульс ультразвуковых колебаний. При наличии в изделии отражателей импульс ультразвуковых колебаний, отразившись от отражателя, принимается высокочастотной катушкой и подается на усилитель 15. Усиленный и продетектированный в усилителе

15 отраженный импульс подается на индикатор 16 для индикации. В это время на другой вход индикатора 16 с выхода генератора 17 развертки подается пилообразное напряжение развертки.

Формирование импульса магнитного поля происходит следующим образом.

В момент прихода импульса на управляющий вход двунаправленного ключа 6, в качестве которого можно применить, например, семистор, двунаправленный ключ открывается и формирующая линия

12 формирует в обмотке 9 электромагнита импульс тока с плоской вершиной, в сердечнике 8 электромагнита создается магнитный поток, который замыкается через изделие, часть энергии, запасенной в накопительном конденсаторе 13, затрачивается при этом на намагничивание поверхностного слоя контролируемого изделия, расположенного между полюсами сердечника 8 электромагнита, оставшаяся часть энер гии, которая в классической формирую щей линии, нагруженной на активное сопротивление, равное волновому, ранее бесполезно рассеивалась на этом ,сопротивлении, отражается от короткозамкнутого конца линии, при этом происходит изменение фазы на 11 .

Когда амплитуда прямого тока падает до величины, меньшей тока удержания, в семисторе начинается процесс восстановления высокого сопротивления.

Обратная волна напряжения, отразившись от короткозамкнутого конца формирующей линии и распространяясь в обратном направлении, способствует более быстрому рассасыванию зарядов во внутренних областях семистора, что сокращает длительность процесса восстановления семистором высокого сопротивления. При этом в структуре семистора возникает обратный ток и отраженная часть волны напряжения заряжает накопительный конденсатор

13, причем полярность заряда емкости отрицательная „ С третьего выхода синхронизатора 1 с -нхроимпульс подается на управляющий вход третьего электронного ключа 1.1. Ключ 11 откры.-; вается, и происходит дозаряд накопительного конденсатора 13 до амплитудного значения. За счет рекуперации накопительная емкость заряжается до величины 0,2-0,4 амплитуды зарядного напряжения. Далее процесс протекает аналогично, но направление тока в формирующей линии и обмотке 9 электромагнита меняется на противоположное. В результате в контролируемом изделии создается магнитное поле чередующейся полярности при наличии только одной обмотки электромагнита, а за счет рекуперации части энергии в накопительный конденсатор

13 потребляемая мощность снижается на 30-40Х.

Формула изобретения

Импульсный электромагнитно-акустический дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, блок задержки и блок обработки сигнала, блок питания, последовательно соединенные генератор видеоимпульсов, электронный ключ и преобразователь с сердечником и обмоткой, связанной с выходом электронного ключа, отличаюшийся тем, что, с целью повышения производительности контроля и снижения потребляемой мощности, электронный ключ выполнен двунаправленным и управляемым входом подключен к второму выходу блока задержки, блок питания выполнен двуполярным, состоящим из двух электрически связанных источников положительного и отрицательного напряжений, дефектоскоп снабжен вторым и третьим электронными ключами, первыми входами подключенными соответственно к выходам источников положительного и отрицательного напряжений блока питания, управляющими входами - к второму и третьему выходам синхронизатора, а выходами - к входу генератора видеоимпульсов.