Устройство для электромагнитного неразрушающего контроля Советский патент 1983 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля структуры изделий и может быть использовано в машиностроительной промышленности для контроля качества деталей и изделий . Известно устройств9 для электромагнитного контроля качества изделия, содержащее соединенные последо вательно генератор, два преобразова теля, блок образованием сигналов, фазочувствительные детекторы и инди катор 1. Недостатком этого устройства является низкая точность контроля, изнедостаточной чувствительности устройства к дефектам различного типа. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для электромагнитного не разрушающего контроля, содержащее соединенные последовательно генератор, преобразователь с рабочей и эталонной обмотками, блок обработки сигналов и два фазочувствительных детектора, а также два фазовращатёля, включенных между генератором и опорными входами фазочувствительных детекторов, и индикатор t.2. Недостатком известного устройств является ни-зкая точность контроля. Цель изобретения - повышение точности контроля. Поставленная цель достигается тем, что устройство для электромагнитного неразрушающего контроля сна жено двумя ключами, включенными меж ду выходами фазочувствительных дете торов и индикатором и соединенными 1последовательно, схемой сравнения, входы которой подключены к фазочувс вительным детектора.м, и двумя дискриминаторами, выходы которых соединены с входами управления ключей. Кроме того, схема сравнения выполнена в виде блока вычитания выходных сигналов фазочувствительных детекторов. При этом схема сравнения выполнена в виде блока деления выходных сигналов фазочувствительных детекто ров. На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 зависимость приращений состав л яютдих вторичной ЭДС преобразователей на комплексной плоскости от температуры закалки изделий; на фиг.З и 4 эпюры сигналов на выходе соответствующих блоков. Устройство для электромагнитного неразрушающего контроля содержит со диненные последовательно генератор 1, преобразователь 2 с рабочей и эталонной обмотками (не показаны), блок 3 обработки сигналов и фазочув ствительные детекторы 4 и 5, входы опорного сигнала которых подключены к генератору 1 через фазовращатели б и 7. К выходам фазочувствительных детекторов 4 и 5 подключены соединенные .последовательно схема 8 сравнения, дискриминаторы 9 и 10 напряжений, ключи 11 и 12 и индикатор 13. Дополнительно вторые входы ключей 11 и 12 соединены с выходами фазочувствительных детекторов 4 и 5. Устройство работает следующим образом. Предварительно- производят настройку устройства по заранее полученным зависимостям между составляющими гармоник вторичной ЭДС преобразователя и контролируемыми параметрами, представляемыми на комплексной плоскости (фиг.2). При настройке с помощью компенсаторов, входящих в блок 3 обработки сигналов, производят компенсацию напряжения разбаланса преобразователей 2 при помещении в рабочий преобразователь изделия (не показано) со свойствами, соответствующими точке 14 перегиба зависимости, тем самым осуществляют выбор рабочей точки. С помощью фазовращателей 6 и 7 устанавливают угол сдвига фаз Ч между осями 15 и 16 контроля (опорными напряжениями) таким, что проекции сигналов, соответствующие каждой из ветвей 17 и 18 зависимости на свою ось контроля(Максимальны. Дальнейшая работа на устройстве осуществляется следующим образом. Генератор 1 питает синусоидальным током преобразфватели 2. Разностный сигнал преобразователей поступает на блок 3 обработки сигналов, в котором происходит фильтрация и усиление выбранной для контроля гармоники, и далее на фазочувствительные детекторы 4 и 5. Опорные напряжения необходимой частоты формируют из напряжения генератора 1 фазовращатели б и 7. В соответствии с настройкой максимальное выходное напряжение одного из детекторов характеризует качество контролируемого изделия. Так, например, если свойства контролируемого изделия соответствуют напряжению, характеризуемо1лу точкой 19 ветви 17 зависимости, его проекция на ось 15 контроля всегда больше, чем проекция на ось 16 контроля (точка 20). При Контроле изделий со свойствами, соответствующими точке 21 ветви 18 зависимости, проекция на ось 16 контроля всегда больше проекции на ось 15 (точка 22). Производя вычитание или деление выходных сигналов с помощью схемы 8 сравнения, подключенной к выходам фазочувствительных детекторов 4 и 5 можно всегда однозначно определить, к какой ветви зависимоети относятся свойства контролируемого изделия.

Пусть, например, вычитаем выходные сигналы (фиг. 3 и 4}. Моменты

t2 времени на оси времени

и

условные, соответствующие установлению на выходах детекторов постоянного уровня напряжения при помещении в преобразователь контролируемого изделия и окончанию процесса контроля. При превышении напряжением и напряжения и (фиг.З) на выходе схемы 8 сравнения появится напряжение Ug положительной полярности, которое вызовет появление на йыходе дискриминатора 9, выполненного в виде дискриминатора напряжения положительной полярности, напряжение Ug, управляющее работой ключа 11. .На его выходе появится выходное напряжение детектора 4, которое будет зафиксировано индикатором 13. При Ue, большем Цф (фиг.4), схема 8 сравнения сформирует напряжение VQ отрицательной полярности, которое

будет обнаружено дискриминатором 10.

8свою очередь он откроет ключ-12, и индикатор 13 результатов контроля зафиксирует выходное напряжение Ug детектора 5.

Если производится деление выходных, напряжений 04. и ijj , устройство работает аналогично, с тем лишь исключёнием, что на выходе схемы 8 сравнения, выполненной в этом случае а виде блока деления,.появится напряжение Ug, которое может быть больше или меньше единицы. Дискриминаторы

9и 10, выполненные в виде дискриминаторов уровней напряжений, подадут сигнал на один из ключей 11 или 12. Индикатор 13 зафиксирует соответствующее выходное напряжение детекторов 4 и 5.

I Использование устройства позво1ляет повысить чувствительность конт:РОЛЯ В

раз, т.е. точ3 n(f/2) ность контроля.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ, содержащее соединенные последовательно генератор, преобразователь с рабочей и эталонной обмотками, блок обработки сигналов и два Фазочувств.ительных детектора, а также два фазовращателя, включенных между генератором и опорными входами фазочувс вительных детекторов, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено двумя ключами, включенными между выходами фазочувствительных детекторов и индикатором и соединенными последовательно, схемой сравнения, входы которой подключены к фазочувствительным детекторам, и двумя дискриминаторами, выходы которых соединены с входами управления ключей. 2.Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что схема сравнения выполнена в виде блока вычитания выходных сигналов фазочувствительных детекторов. СО 3.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что схема сравнения выполнена.в виде блока деления вьаходных сигналов фазочувствительных детекторов. о ел СЬ

Xf

fff

л

&f

rr

ffft

fl f

ФУ1.3

«

yf

п

/1

УЛ

fO

Ifr.

j

tf ff f Фуг.