ВИХРЕТОКОВЫЙ ДЕФЕКТОСКОП Российский патент 1998 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при дефектоскопии электропроводящих изделий.

Известно устройство для обнаружения дефектов в электропроводящих изделиях, содержащее соединенные последовательно генератор, преобразователь, детектор среднего значения, два усилителя гармонических составляющих, детектор снижения сигнала и индикатор [1].

Недостатком данного устройства является низкая производительность контроля, обусловленная локальностью преобразователя.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является вихретоковый дефектоскоп [2] , содержащий вихретоковый преобразователь, последовательно соединенные управляемый автогенератор, с включенным в его колебательный контур вихретоковым преобразователем, амплитудный детектор и пороговое устройство, а также последовательно соединенные генератор импульсов, управляемый ключ, счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь, и, кроме того, блок индикации, и, подключенный к выходу управляемого автогенератора, частотный детектор.

Недостаток данного устройства - низкая производительность контроля, обусловленная локальностью преобразователя, а также необходимостью перенастраивать дефектоскоп при изменении величины зазора между вихретоковым преобразователем и поверхностью контролируемого изделия.

Цель изобретения - повышение производительности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что вихретоковый дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные управляемый автогенератор, амплитудный детектор и пороговое устройство, а также индикатор и последовательно соединенные генератор импульсов, управляемый ключ, счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь, и, кроме того, блок индикации и частотный детектор, снабжен параллельно включенными в колебательный контур автогенератора N ветвями, содержащими каждая последовательно включенные вихретоковый преобразователь, разделительный конденсатор и варикап, а также блоки управления, причем общая точка конденсатора и варикапа каждой ветви подключена к соответствующему N-му выходу управления варикапами блока управления, выход управления измерениями блока управления подключен к входу управления управляемого ключа, выход управления сбросом счетчика импульсов блока управления подключен к входу счетчика импульсов, выходы управления индикатором ИНД к входам индикатора, логический вход V блока управления подключен к выходу порогового устройства, вход счета импульсов блока управления подключен к выходу управляемого ключа, а вход измерения частоты F блока управления подключен к выходу автогенератора.

На чертеже представлена блок-схема вихретокового дефектоскопа.

Вихретоковый дефектоскоп содержит последовательно соединенные блок 1 преобразователей, автогенератор 2, амплитудный детектор 3, пороговое устройство 4, а также блок индикации 6, и последовательно соединенные генератор 7 импульсов, управляемый ключ 8, счетчик 9 импульсов, и цифроаналоговый преобразователь 10, причем блок 1 преобразователей состоит из N параллельно включенных в колебательный контур автогенератора 2 ветвей, содержащих каждая последовательно включенные вихретоковый преобразователь Li, разделительный конденсатор Ci и варикап VDi, а также блоком 5 управления, причем общая точка конденсатора Ci и варикапа VDi каждой ветви подключена к соответствующему i-му выходу управления варикапами VD блока 5 управления, выход ИЗМ управления измерениями блока 5 управления подключен ко входу управления управляемого ключа 8, выход управления сбросом счетчика 9 импульсов блока 5 управления подключен ко входу сброса счетчика 9 импульсов, выходы управления блоком индикации 6 подключены ко входам управления блока индикации 6, логический вход V блока 5 управления подключен к выходу порогового устройства 4, вход A счета импульсов блока 5 управления подключен к выходу управляемого ключа 8, а вход F измерения частоты блока 5 управления подключен к выходу автогенератора 2.

Вихретоковый дефектоскоп работает по программе, заложенной в программную память процессора блока 5 управления следующим образом.

Сигнал лог. 1 с выхода блока 5 управления на входе сброса счетчика 9 импульсов устанавливает счетчик 9 импульсов в начальное нулевое состояние, и при этом по выходам управления варикапами VD логическими сигналами (уровнями постоянных напряжений O либо 5B) блок 5 управления осуществляет включение одного из варикапов VD в состояние с максимальной, а остальных - с минимальной электрической емкостью. Эта ветвь из параллельных ветвей схемы блока 1 преобразователя приобретает наибольшую проводимость, определяемую параметрами соответствующего вихретокового преобразователя Li, обеспечивая чувствительность к дефектам выбранного i-ого преобразователя.

Сигнал лог. 1 с выхода блока 5 управления на вход управления ключа 8 разрешает подачу счетных импульсов с выхода генератора 7 импульсов на вход счетчика 9 импульсов и одновременно на вход A блока 5 управления. Логические сигналы с выходов счетчика 9 импульсов, передаваемые на входы цифроаналогового преобразователя 10, обеспечивают на его выходе нарастание напряжения, которое передается на вход управления автогенератора 2, осуществляя его перестройку в направлении увеличения амплитуды выходного напряжения. Высокочастотное переменное выходное напряжение с выхода автогенератора 2 передается для выпрямления на вход амплитудного детектора 3, преобразуется на его выходе в постоянное напряжение и сравнивается на входе порогового устройства 4 с опорным постоянным напряжением фиксированного уровня. Результат сравнения - логический сигнал на выходе порогового устройства 4 передается на вход V блока 5 управления и в случае равенства сравниваемых напряжений блок 5 управления устанавливает на входе управления управляемого ключа 8 лог. O, запрещая передачу импульсов с выхода генератора 7 импульсов на вход счетчика 9 импульсов. Количество (A) импульсов, сосчитанных к этому моменту счетчиком 9 импульсов и блоком 5 управления, принимается в качестве 1-ого параметра контроля i-м преобразователем.

При сохранении содержимого счетчика 9 импульсов и соответствующего уровня настройки управляемого автогенератора 2 измеряется частота (F) переменного напряжения управляемого автогенератора 2, передаваемая на вход F блока 5 управления и принимается в качестве второго параметра контроля 1-тым преобразователем.

После этого сигнал лог. 1 с выхода блока 5 управления на входе сброса счетчика 9 импульсов устанавливает счетчик 9 импульсов в начальное нулевое состояние и при этом по выходам управления варикапами VD логическими сигналами (уровнями постоянных напряжений O либо 5B) блок 5 управления осуществляет включение следующего 1+1 - ого варикапа в состояние с максимальной, а остальных - в состояние с минимальной электрической емкостью. Следующая ветвь из параллельных ветвей схемы блока 1 преобразователей приобретает наибольшую проводимость, определяемую параметрами соответствующего вихретокового преобразователя Li+1, обеспечивая чувствительность к дефектам этого i+1 - ого преобразователя.

После однократного измерения и запоминания пар параметров контроля для каждого из N преобразователей осуществляется обработка этих параметров по заданной программе и сравнение этих параметров с ранее запомненными для каждого преобразователя. Стандартное преобразование точек плоскости с координатами A и F в точки плоскости с координатами h - глубины трещины, и z - зазора между преобразователем и контролируемой поверхностью обеспечивает оценку глубины трещины с учетом изменений зазора. Принимается решение о наличии и глубинах дефектов под преобразователями, и информация выводится на блок индикации 6 в виде цифровых данных и соответствующей символики - строится профиль глубин трещин на контролируемом участке.

Далее процесс повторяется, снова начиная с нулевого преобразователя.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и используется при дефектоскопии электропроводящих изделий и поверхности изделий сложной формы. Дефектоскоп содержит управляемый автогенератор, в колебательный контур которого включены параллельно N ветвей, содержащая каждая последовательно включенные вихретоковый преобразователь, разделительный конденсатор и варикап. Устройство также содержит амплитудный детектор, пороговое устройство, блок индикации, частотный детектор и последовательно соединенные генератор импульсов, управляемый ключ, счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь, а также процессорный блок управления. Общая точка конденсатора и варикапа каждой ветви подключена к соответствующему N-му выходу управления варикапами блока управления. Выход управления измерениями блока управления подключен к входу управления управляемого ключа. Выход установки в ноль счетчика импульсов блока управления подключен к входу установки в ноль счетчика импульсов. Выходы управления блоком индикации подключены к входам блока индикации. Логический вход блока управления подключен к выходу порогового устройства. Вход счета импульсов блока управления подключен к выходу управляемого ключа, а вход измерения частоты блока управления - к выходу автогенератора. Изобретение направлено на повышение производительности контроля. 1 ил.

Вихретоковый дефектоскоп, содержащий соединенные управляемый автогенератор, амплитудный детектор и пороговое устройство, последовательно соединенные генератор импульсов, управляемый ключ, счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь, а также блок индикации и частотный детектор, отличающийся тем, что он снабжен параллельно включенными в колебательный контур автогенератора N ветвями, содержащими каждая последовательно включенные вихретоковый преобразователь, разделительный конденсатор и варикап, а также процессорным блоком управления, причем общая точка конденсатора и варикапа каждой ветви подключена к соответствующему N-му выходу управления варикапами блока управления, выход управления измерениями блока управления подключен к входу управления управляемого ключа, выход установки в ноль счетчика импульсов блока управления подключен к входу установки в ноль счетчика импульсов, выходы управления блоком индикации подключены к входам блока индикации, логический вход блока управления подключен к выходу порогового устройства, вход счета импульсов блока управления подключен к выходу управляемого ключа, а вход измерения частоты блока управления подключен к выходу автогенератора.