Вихретоковый дефектоскоп для контроля качества покрытий

 

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано для обнаружения дефектов в покрытии поверхности. Цель - расширение диапазона толщин контролируемых покрытий за счет расширения диапазона частот зондирующего высокочастотного генератора . Вихретоковый преобразователь 2 располагают на контролируемой поверхности. В момент возникновения колебаний ток в цепи питания, протекающий через резистор 6, возрастает. Срабатывает пороговый блок 3 Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано в машиностроительной промышленности для обнаружения дефектов в покрытии поверхности, например, окисными пленками. Известен вихретоковый дефектоскоп, содержащий соединенные последовательно высокочастотный автогенератор с электромагнитным преобразователем в его контуре, амплитудный детектор, пороговый блок и индикатор. и сигнал в виде импульса через элемент ИЛИ 10 изменяет состояние триггера 11, по - еле чего останавливается двоичный счетчик 8 и включается блок 5 индикации. По изменению кода амплитуды возбуждения высокочастотного генератора 1 в процессе сканирования определяется наличие дефекта по сравнению с эталонным значением. При отсутствии возбуждения генератора 1 с последнего разряда счетчика 8 счет останавливается посредством триггера 11. В пороговом блоке 3 возрастающий ступенчатый сигнал с выводов резистора 6 усиливается усилителем 12 и через конденсатор с каждым перепадом ступенек напряжения поступает в пороговый элемент. С каждым импульсом периода тактовых импульсов с генератора 7 уровень сигналов на выходе элемента 14 привязывается через ключ 15 к потенциалу общей шины, что позволяет выделить сигналы размаха каждой ступени. В момент возбуждения генератора 1 ток резко возрастает и размах ступени превышает уровень опорного сигнала и появляется на выходе элемента 14, т.е. блока 3. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является вихретоковый дефектоскоп, содержащий соединенные последовательно амплитудный детектор и пороговый блок, индикатор, генератор периодически меняющегося напряжения, подключенный к цепи питания высокочастотного автогенератора, измеритель временных интервалов, включенный между выходом порогового блока, индикатором и вторым пороговым блоком, включенным между выходом генератора песо М CJ со о о VI

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s G 01 N 27/90

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4855654/28 (22) 30.07.90 (46) 15.05.92, Бюл. М 18 (71) Научно-исследовательский институт телевизионной техники "Электрон" (72) В.А. Лавров и Е.А. Керин (53) 620,179.14(088.8) . (56) Дефектоскоп ППД, Вихревые токи. — М.:

Энергия, 1977, с. 40.

Авторское свидетельство СССР

N. 968732, кл. G 01 N 27/90, 1981. (54) ВИХРЕТОКОВЫЙ ДЕФЕКТОСКОП ДЛЯ

КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано для обнаружения дефектов в покрытии поверхности. Цель — расширение диапазона толщин контролируемых покрытий за счет расширения диапазона частот зондирующего высокочастотного генератора. Вихретоковый преобразователь 2 располагают на контролируемой поверхности. В момент возникновения колебаний ток в цепи питания, протекающий через резистор 6, возрастает. Срабатывает пороговый блок 3

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано в машиностроительной промышленности для обнаружения дефектов в покрытии поверхности, например, окисными пленками, Известен вихретоковый дефектоскоп, содержащий соединенные последовательно высокочастотный автогенератор с электромагнитным преобразователем в его контуре, амплитудный детектор, пороговый блок и индикатор.. Ы 1 733997 А1 и сигнал в виде импульса через элемент

ИЛИ 10 изменяет состояние триггера 11, после чего останавливается двоичный счетчик

8 и включается блок 5 индикации. По изменению кода амплитуды возбуждения высокочастотного генератора 1 в процессе сканирования определяется наличие дефекта по сравнению с эталонным значением.

При отсутствии возбуждения генератора 1 с последнего разряда счетчика 8 счет останавливается посредством триггера 11, В пороговом блоке 3 возрастающий ступенчатый сигнал с выводов резистора 6 усиливается усилителем 12 и через конденсатор с каждым перепадом ступенек напряжения поступает в пороговый элемент, С каждым импульсом периода тактовых импульсов с генератора 7 уровень сигналов на выходе элемента 14 "привязывается" через ключ 15 к потенциалу общей шины, что позволяет выделить сигналы размаха каждой ступени. В момент возбуждения генератора

1 ток резко возрастает и размах ступени превышает уровень опорного сигнала и появляется на выходе элемента 14, т.е. блока

3. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является вихретоковый дефектоскоп, содержащий соединенные последовательно амплитудный детектор и пороговый блок, индикатор, генератор периодически меняющегося напряжения, подключенный к цепи питания высокочастотного автогенератора, измеритель временных интервалов, включенный между выходом порогового блока, индикатором и вторым пороговым блоком, включенным между выходом генератора пе1733997

10

55 риодически меняющегося, напряжения и вторым входом измерителя временных интервалов.

Однако в устройстве ограничен диапазон контроля, например, из-за технологических сложностей индикации колебаний высокочастотного (ВЧ) зондирующего генератора, при переходе в диапазон СВЧ колебаний (сотни мегагерц).

Наличие в цепи колебательного контура генератора СВЧ, амплитудного детектора из зоны колебательного контура ВЧ генератора усложняет устройство из-за наличия в этом случае тракта передачи СВЧ колебаний от контура к детектору. Ограничение частотного диапазона зондирующего ВЧ генератора ограничивает и диапазон контролируемых изделий, например, контроль качества тонких пленок металлопокрытий (толщиной менее микрона).

Цель изобретения — расширение диапазона толщин контролируемых покрытий за счет расширения диапазона частот зондирующего высокочастотного генератора.

Поставленная цель достигается тем, что вихретоковый дефектоскоп для контроля качества покрытий. содержащий. высокочастотный генератор, в колебательный контур которого включен вихретоковый преобразователь, генератор периодически меняющегося напряжения, пороговый блок и блок индикации, снабжен резистором, через который первый выход генератора периодически меняющегося напряжения и вход порогового блока подключены к цепи питания высокочастотного генератора, выход и второй вход порогового блока соответственно соединены с первым входом и вторым выходом генератора периодически меняющегося.напряжения, второй вход которого является синхронизирующим входом дефектоскопа, третий выход генератора периодически меняющегося напряжения соединен с информационным входом блока индикации, а четвертый выход генератора периодически меняющегося напряжения— с информационным входом блока индикации и синхронизирующим входом дефектоскопа.

Генератор периодически меняющегося напряжения выполнен в виде последовательно соединенных генератора тактовых импульсов, двоичного счетчика, элемента

ИЛИ и триггера и цифроаналогового счетчика, выход триггера соединен с вторым входом двоичного счетчика, второй вход триггера и третий вход двоичного счетчика объединены и соединены с синхронизирующим входом дефектоскопа, второй вход элемента ИЛИ является первым входом

50 генератора периодически меняющегося напряжения, а выходы цифроаналогового пре. образователя и генератора тактовых импульсов и вторые выходы двоичного счетчика и триггера являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами генератора периодически меняющегося напряжения.

Пороговый блок выполнен в виде последовательно соединенных усилителя, конденсатора и порогового элемента, электронного ключа и источника опорного напряжения, соединенных соответственно с первым и вторым входами порогового элемента, второй вход электронного ключа предназначен для соединения с общей шиной, а входы усилителя и электронного ключа и выход порогового элемента являются соответственно первым, вторым входами и выходом генератора периодически меняющегося напряжения.

На фиг. 1 приведена структурная схема дефектоскопа; на фиг, 2 — диаграммы сигналов на выходе соответствующих элементов: а) — сигналы на выходе генератора тактовых импульсов; б) — сигналы на входе синхронизации генератора периодически меняющегося напряжения, в) — сигналы на выходе

ЦАП, г) — сигналы на втором входе порогового элемента, д) — сигналы на выходе высокочастотного генератора.

Вихретоковый дефектоскоп содержит высокочастотный генератор 1 (фиг. 1) с вихретоковым преобразователем 2 в его контуре, пороговый блок 3, генератор 4 периодически меняющегося напряжения, блок 5 индикации. Блок 3, генератор 4 и блок

5 включены последовательно. Выход генератора 4 через резистор 6 подключен к цепи питания генератора 1, выводы резистора 6 подключены к входам блока 3, ко второму входу которого подключен второй выход генератора 4, третий выход которого подключен ко входу блока 5. второй вход генератора 4 является входом синхронизации дефектоскопа.

Генератор 4 содержит генератор 7 тактовых импульсов, двоичный счетчик 8, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9, элемент ИЛИ 10, триггер 11.

Пороговый блок 3 содержит усилитель

12, конденсатор 13, пороговый элемент 14, электронный ключ 15, подключенный к входу элемента .14, источник 16 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчик 8 обнулен, триггер 11 приведен в исходное состояние импульсным сигналом с входа

1733997 синхронизации генератора 4. На выходе

ЦАП 9 напряжение отсутствует,.Генератор 1 сигналов не генерирует. . C приходом тактовых сигналов с генератора 7 на выходе счетчика 8 формируется возрастающий двоичный код, который преобразуется ЦАП 9 в возрастающий сигнал напряжения питания генератора 1 и в нем возникают колебания, Вихретоковый преобразователь 2 дефектоскопа располагают на контролируемой поверхности. Момент возникновения колебаний в генераторе 1 зависит от вносимого контролируемой средой в катушку электромагнитного преобразователя 2 комплексного сопротивления. В момент возникновения колебаний TOK в цепи питания, протекающий через резистор 6, возрастает.

Срабатывает блок 8, и сигнал в виде импульса через элемент ИЛИ 10 изменяет состояние триггера 11. Сигнал с триггера 11 останавливает счет в счетчике 8 и включает индикацию в блоке 5, содержащем, например, дешифратор и светодиодную матрицу.

При этом соответствующий код со счетчика

8 индицируется в блоке 5. По изменению кода амплитуды возбуждения генератора 1 в процессе сканирования определяется наличие дефекта по сравнению, например, с эталонным значением, т.е, с кодом, полученным при контроле эталонной поверхности, При отсутствии возбуждения генератора 1 с последнего разряда счетчика 8 через элемент ИЛИ 10 посредством триггера 11 также останавливается счет, т,е. предотвращается режим зацикливания.

Во всех случаях конец цикла измерений можно дополнительно индицировать светодиодом СД, подключенным к выходутриггера 11, при этом с выхода триггера 11 можно снимать и соответствующий сигнал для внешней синхронизации.

B пороговом блоке 3 возрастающий ступенчатый сигнал с выводов резистора 6 усиливается усилителем 12 и через конденсатор 13 с каждым перепадом ступенек напряжения поступает в пороговый элемент 14. С каждым импульсом периода тактовых импульсов с генератора 7 уровень сигналов на входе элемента 14 "привязывается" через ключ 15 к потенциалу, например, общей шины. Это-позволяет выделить сигналы размаха каждой ступени, которые (до момента возбуждения генератора 1) не меняются и несколько ниже уровня. источника 16. B момент возбуждения генератора .1 ток потребления резко возрастает и размах ступени превышает уровень опорного

10 контуре ВЧ генератора кочастотный генератор, в колебательный

15 контур которого включен вихретоковый пре30 тора периодически меняющегося напряже35 ния — с информационным входом блока индикации и синхронизирующим входом

55

50 источника 16 и появляется на выходе элемента 14, т.е. блока 3.

Таким образом, индикация момента возбуждения генератора 1 путем контроля блока 3 тока в цепи питания, позволила увеличить диапазон толщин контролируемых покрытий, так как сняла технологические ограничения на частотный диапазон из-за присутствия детектора в колебательном

Формула изобретения

1. Вихретоковый дефектоскоп для контроля качества покрытий, содержащий высообразователь, генератор периодически меняющегося напряжения, пороговый блок и блок индикации, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона тол щин контролируемых покрытий, он снабжен резистором, через который первый выход генератора периодически меняющегося напряжения и вход порогового. блока подключены к цепи питания высокочастотного генератора, выход и второй вход порогового блока соответственно соединены с первым входом и вторым выходом генератора периодически меняющегося напряжения, второй вход которого является синхронизирующим входом дефектоскопа, третий выход генератора периодически меняющегося напряжения соединен с информационным входом блока индикации, а четвертый выход генерадефектоскопа.

2.Дефектоскоп по п.1, отл ич а ю щи йс я тем, что генератор периодически меняющегося напряжения выполнен в виде последовательно соединенных генератора тактовых импульсов, двоичного счетчика, элемента ИЛИ и триггера, и цифроаналогового преобразователя, входом соединенного с вторым выходом двоичного счетчика, выход триггера соединен с вторым входом

t двоичного счетчика, второй вход триггера и третий вход двоичного..счетчика объединены и соединены с синхронизирующим входом дефектоскопа, второй вход элемента

ИЛИ является первым входом генератора периодически меняющегося напряжения, а выходы цифроаналогового преобразователя и генератора тактовых импульсов и вторые выходы двоичного счетчика и триггера являются соответственно первым, вторым третьим и четвертым выходами генератора периодически меняющегося напряжения, 3, Дефектоскоп по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что пороговый блок выполнен в

1733997 д

Составитель Л.Крюкова

Редактор H.Êàìåíñêàÿ Техред M.Mîðråíòàë Корректор Q.Êðàâöîaà

Заказ 1666 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 виде последовательно соединенных усилителя, конденсатора и порогового элемента, электронного ключа и источника опорного напряжения, соединенных соответственно с первым и вторым входами порогового элемента, второй вход электронного ключа предназначен для соединения с общей шиной, а входы усилителя и электронного ключа и выход порогового элемента являются соответственно первым, вторым входами и

5 выходом генератора периодически меняющегося напряжения.