Вихретоковое устройство для контроля зазоров Советский патент 1983 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быт использовано для контроля рабочих зазоров между торцокой поверхностью лопаток турбин и корпусом в экстремальиых условиях по температуре и да .лению. Известно вихретоковое устройство для контроля зазоров, содержащее последовательно соединенные генератор, вихретоковый преобразователь с обмот кой возбуждения и двумя си1/1метрично расположенными относительно оси обмо , ки возбуждения измерительН лми обмотками, компенсатор, блок обработки СИ налов, подключенный к измерительным обмоткам, блок сравнения и- регистратор 1 . Недостатком известного устройства являются низкие функциональные возможности, в частности отсутствие контроля изделий с периодически изменяющейся, поверхностью. Цель изобретения - расширение фун циональных возможностей за счет конт роля изделий с периодически изменяющейся поверхностью. Поставленная цель, достигается тем что вихретоковое устройство для конт роля зазоров, содержащее последовательно соединенные генератор, вихретоковый преобразователь с обмоткой возбуждения и двумя симметрично расположенными относительно оси обмотки возбуждения измерительными обмотками компенсатор, блок обработки сигналов подключенный к измерительным обмотнам, блок сравнения-И регистратор, подключенный к компенсатору, снабжено последовательно соединенными блоком измерения интервалов и блоком си хронизации, второй вход которого под ключен к выходу блока сравнения, выход - к регистратору и .входу блока сравнения, а входы блока измерения и тервалов подключены к выходам блока обработки сигналов. На чертеже представлена блок-схем вихретокового устройства для контроля зазоров. Устройство содержит последователь но соединенные генератор-1, вихретоковый преобразователь 2 с обмоткой 3 возбуждения и симметрично расположенньоми относительно ее оси измерительными обмотками 4, 5, компенсатор 6 со встречно включенными обмотками 7, 8, подключенньоми к измерительныг/i обMOTKafvj 4, 5 и выходной обмоткой 9, подключенный к ней регистратор 10, соответственно подключенный к измеритель ным обмоткам 4, 5 блок 11 обработки сигналов из амплитудных детекторов 12, 13 и фазового детектора 14, блок 15 сравнения из последовательно соединенных блока 16 вычитания, входы которого соединены с,выходами амплитудшлх детекторов 12, 13, первого нуль-органа 17, первого триггера 18, схемы 19 И, последовательно соединенных второго нуль-органа 20,вход которого подключен к выходу фазового детектора 14, и второго триггера 21, выходом подключенного к. второму входу схемы 19. И, последовательно соединенные блок 22 измерения интервалов и блок 23 синхронизации, вторым входом подключенный к выходу схемы 19 И блока 15 сравнения, выходом к регистратору 10 и вторым входам триггеров 18 и 21 блока 15 сравнения, а входы блока 22 измерения интервалов подключены к выходам амплитудных детекторов 12, 13 блока 11 обработки сигналов. Работа вихретокового устройства для контроля зазоров происходит следующим образом. При переменного тока частоты порядка 1 МГц на обмотку 3 возбуждения на проводящей поверхности контролируемого объекта 24 возникают вихревые токи, которые через свое магнитное поле оказывает размагничивоиодее действие на потоки магнитной индукции, а следовательно, на ЭДС взаимной индукции 64 и 8 ; г наведенные в измерительных обмотках 4и 5. При перемещении контролируемого объекта 24, а следовательно, смене направлений протеканий вихревых toKOB по поверхности меняются как значения ЭДС 64и вд г так и их фазовые, углы Cf г ( а характер выходных сигналов 2 и €.у оказывает влияние не только близле)хащая поверхность , но и соседние участки поверхности объекта. Сигналы с измерительных обмоток 4, 5, поступают на входы детекторов 12-14 блока 11 обработки. Сигналы с выходов аглплитудных детекторов 12 и 13 вычитаются в блоке 16 вычитания. При равенстве их сигналов нуль-орган 17 выдает импульс, который вызывает срабатывание триггера 18, Это соответствует нахождению контролируемой поверхности с зазором 25 в равносигнальной зоне ле 0. Данное условие может также выполняться при равномерном зазоре 25 и при 5 со , т.е. при отсутствии контролируемой поверхности или ее электропроводности равной нулю в зоне взаимоействия. При прохождении контролируемой поверхности с зазором 25 (дефектом) оси магнитного потока обмотки 3 возбуждения меняются фазы (р и cpj , которые сравниваются на Фазовом детекторе 14. В момент прохождения разности фаз ( (f - фу ) через О срабатывает второй нуль-орган 20, который выдает импульс на второй триггер 21. При наличии сигналов с выходов триггеров 18 и 21 на выходе схемы 19 И появляется сигнал, который с помощью блока 23 синхронизации преобразуется

во временной интервал, который необходима для регистрации в регистраторе 10 величины установочного зазора. При дальнейшем перемещении контролируемой поверхности с зазором 25 относительно вихретокового преобразователя происходит уменьшение сигнала с одной измерительной обмотки и увеличение с другой, соответственн этому происходя изменения сигналов с выходов амплитудньох детекторов 12 и 13, которые блоком 22 преобразуются в код положения. Соответственно коду положения относительно оси катушки возбуждения формируется интервал измерения величины зазора с помощью блока 22 измерения интервалов и блока 23 синхронизации, который, воздействуя на регистратор 10, переводит его в режим регистрации величины максимального зазора S . Воз.можна также выдача характера и величины зазора в соответствии с поло жением контролируемой поверхности в пределах требуемой локгшьности, а с подсчетом количества циклов - в пределах всего диапазона измерений (полного оборота). Для регистрации кода положения с непереодически изменяюсцейся зоной контроля для формирования кода может быть использован специальный преобразователь 1 переме0щение - код, сочлененный с контролируемым объектом. Непериодически изменяющийся зазор или дефект может быть исследован в пределах диапазона преобразования.

5

Устройство позволяет расширить функциональные возможности за счет обеспечения контроля изделий с периодически изменяющейся поверхностью, позволяя автоматизировать процесс

0 измерения.

ВИХРЕТОКОВОЕ УСТРОПСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗАЗОРОВ, содержащее последовательно соединеннне генератор, вихретоковий преобразователь с обмоткой возбуждения и двумя симметрично расположенными относительно оси обмотки возбуждения измерительньми обмоткгили, компенсатор, блок обработкой сигналов, подклпченный к измерительным обмоткам и блок сравнения и регистратор подключенный к KONffieHcaTopy, отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет контроля изделий с периодически изменяющейся поверхностью, оно снабжено последовательно соединенными блоком измерения интервалов и блоком синхронизации , второй вход которого подключён к выходу.блока сравнения, выход - к регистратору и входу блока сравнения, а входы блока измерения интервалов подключены к выходам блока обработки сигналов. СП 4 сл со