Устройство для дефектоскопии ферромагнитных материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к методам нераэрушающего контроля материалов и может быть исполь-зовано в машинострое НИИ для вы5шления дефектов в ферромах нитных изделиях с необработанной поверхностью.

Известно устройство для дефектоскопии, содержащее соединенные последовательно генератор, вихретоковый преобразователь, усилитель и индикатор ij

Однако данное устройство характеризуется низкой точностью контроля, который производится только по одному параметру.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для дефектоскопии ферромагнитных материалов, содержащее соединенные последовательно генератор, вихретоковый преобразователь, компенсатор, усилитель и амплитудный детектор, соединенные последовательно фазо- врашатель, подключенный к генератору, и фазометр, второй вход которого подклю чен к выходу усилителя, и шадикатор ЙЛ

Недостатком известного устройства является низкая точность контроля из-за отсутствия информации об одновременности изменения параметров сигнала.

Цель изобретения - повьпиение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, Ч1Ю устройство для дефектоскопии ферро магнитных материалов, содержащее соединенные последовательно генератор, вихретоковый преобразователь, компенсатор, усилитель и амплитудный детектор, соединенные последовательно фазовращатель, ; подключенный к генератору, и фазометр, второй вход которого подключен к выходу усилителя, и индикатор, снабжено двумя идентичными блоками анализа приращений сигналов, входы которых подключены к выходам детектора и фазометра, блоком управлеНИН, подключенным к входам управления блоков анализа приращений сигнаглов, и схемой ИЛИ, включенной между выходами блоков анализа приращений сигналов и индикатором, а каждый из блоков анализа приращений сигналов вы.полнен в виде двух блоков запоминания, соединенных соответственно с выходами фазом&гра и детектора, а входы управления блоков запомтшания объединены и подключены к блоку управления, двух блоков вычитания, каждый из которых соединен с входом и выходом соответствующего блока запоминания, и схемы

совпадения, включенной между выходами блоков вычитания и входом схемы ИЛИ,

На чертеже представлена функциональная схема устройства для дефектоскопии ферромагнитных материалов.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1, вихретоковый преобразователь 2, компенсатор 3, усилитель 4 и амплитудный детектор 5, К выходу генератора 1 подключен через фазовращатель 6 один из входов . фазометра 7, второй вход которого соединен с выходом усилителя 4. Выход амплитудного детектора 5 подключен к , соединенным параллельно входам А блоков 8 и 9 анализа приращений сигналов а выход фазометра 7 - с параллельно соединенными входами Ф названных блоков. Блок Ю управления подключен к управляющим входам блоков 8 и 9 анализа приращений сигналов, а к выходам этих блоков подключены соединенные последовательно схеме 11 ИЛИ и индикатор 12.

Каждый из блоков 8 и 9 анализа приращений сигналов выполнен в виде двух блоков 13 и 14 запоминания, соедненных соответственно с выходами детектора 5 и фазометра 7, причем входы управления блоков 13 и 14 запоминания объединены и подключены к блоку 1О управления, двух блоков 15 и 16 вьпитания, каждый из которых соединен с входом и выходом.соответствующего блока 13 и 14 запоминания, и схемы 17 совпадения, включенной между выходами блоков 15 и 16 вычитания и входом схемы 11 ИЛИ.

Устройство работает следующим о&разом.

Генератор 1 возбуждает вихретоковый преобразователь 2, выходное напряжение которого компенсируется компенсатором 3, усиливается усилителем 4 и поступает на детектор 5, вьщеляющий амплитудную информацию сигнала, и фазометр 7, на второй вход которого через фазовращатель 6 подано опорное . напряжение от генератора 1, формируя напряжение, пропорциональное фазе выходного сигнала вихретокового преобразователя 2, Эти напряжения поступают на входы блоков 8 и 9 анализа приращений сигналов, на управляющие входы которых с выходов блока 1О управления подаются противофазные последовательности прямоугольных импульсов со скважностью, обеспечивающей непрерывность процесса контроля.

Расхмотрим работу блока 8 анализа приращений сигналов.

Напряжение, пропорциональное амплитуде сигнала преобразователя, поступает через блок 13 запоминания на первый

вход блока 15 вычитания и непосредственно на его второй вход. При нулевом уровне напряжения на управляющем входе блока 13 запоминания он вьшолняет функции повторителя напряжения и поэтому на входах блока 15 вычитания в это время оказываются напряжения, равные по величине. Всякие изменения амплитуды сигнала визфетокового преобразователя 2 в течение этого времени приводяг к равным изменениям напряжений на входах блока 15 вычитания, в результате чего на выходе его сохраняется нулевой уровень сигнала. Когда на упрйвляющий вход блока 13 запоминания поступает импульс от блока 10 управления, блок 13 запоминания сохраняет на своем выходе напряжение, соответст вуюшее входному напряжению в момент прихода переднего фронта управляющего импульса. Хранение напряжения осуществляется в течение действия управляющего импульса. Если за это время произойдет изменение амплитуды сигнала, обусловленное наличием неоднородности контролируемого материала под преобразователем, то на выходе блока 15 вычитания появится напряжение, пропорциональное приращению сигнала с учетом его знака. В момент окончания действия управляющего импульса происходит сброс хранимого напряжения на выходе блока 1 запоминания и изменение его величины д

значения напр51жения на втором входе блока 15 вычитания, что приводит к ус- тановланию на выходе блока 15 вычита - ния нулевого уровнясигнала. Совершенно аналогично и синхронно работает и канал вьщеления приращений фазы сигиб ла, содержащий блок 14 запоминания и блок 16 вычитания. Сигналы, сформированные на выходах блоков 15 и 16 вычитания во время действия управляющего импульса, поступают на входы схемы 17 совпадений, где осуществляется анализ поступивших сигналов. В случае одновременного появления на ее входах напряжений, соответствующих положительным приращениям амплитуды и фазы, на выходе схемы 17 формируется сигнал, который поступает через схему 11 ИЛИ на индикатор 12 дефекта. При других возможных комбинациях .приращений амплитуды и фазы сигнала преобразователя на выходе схемы 17 совпадений сохраняется нулевой уровень напряжения. Второй блок 9 анализа пр рашений сигналов функционирует аналогично первому, но со смещением во времени, что позволяет исключить возмо ность пропуска дефектов в тот момент, когда блок 8 анализа приращений сигнало переходит в режим слежения за парамет рами сигнала.

Предлагаемое устройство позволяет повысить производительность контроля ферромагнитных изделий, например в производстве и ремонте деталей подвижного состава железнодорожного транс- . порта.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕФЕК ТОСКОПИИ ФЕРРОМАГНРГГНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее соединенные пооледовательно генергп-ор, вихретоковый преобразователь, компенсатор, усилитель и амплитудный детектор, соединенные последовательно фазовращатель, подключеш 1й к генератору, и фазометр, второй вход которого подключен к выходу . теля, и индикатор, о т и и ч а юТце е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено двумя идентичными блоками анализа пр(фащ&НИИ сигналов, в}юды которых подключены к выходам детектора и фазометра, блоком управления, прдключенным к входам управления блоков анализа прира.шений сигналов, и схемой ИЛИ, включенной между выходами блоков анализа приращений и индикатором, а каждый из блоков анализа прирашений сигналов вьшолнен в виде двух блоков запоминания, соединенных соответствен но с выходами фазометра и детеютора, а входы управления, ёлоков запоминаний . объединены и подключены к блоку управления, двух блоков вычитания, каждый из котЬрых соединен с входом и вхлходом соответствующего блока запомин ния, и схемы совпадения, включенной между выходами блоков вычитания и входом схемы ИЛИ. 00 ел СП