Магнитный дефектоскоп Советский патент 1984 года по МПК G01N27/83 

о

со ел Изобретение относится к области нераэруи ающего контроля, в частнос магнитопорошковым методом, и может быть использовано при дефектоскопии деталей бурового оборудования и инструмента в местах их эксплуатации Известен магнитный дефектоскоп, содержащий источник переменного напряжения, подключенные к нему блок управления и регулятор тока намагничивания, выполненный в виде симметричного управляемого вентиля и намагничивающий блок. Блок управления содержит фазосдвигающую цепь, пик-трансформатор, электропривод, при этом каждая половина вторичной обмотки пик-трансформатора через па ры параллельно включенных между собой диодов, ограничивающие сопротив ления и переключающие контакты пульс-реле подключена к управляющему элегстроду симметрично управляемо го вентиля. Подвижные контакты переменных сопротивлений фазосдвигающей цепи механически связаны с элек троприводом СИ. Недостатком дефектоскопа являетс то, что он не обладает достаточной чувствительностью к поверхностным дефектам, вследствие ограниченности диапазона регулирования намагничивающего тока, обусловленного применением фазосдвигающей цепи (моста Вина1, и вследствие низкой помехоустойчивости прибора в условиях зна чительного уровня электромагнитных помех (вблизи действующих агрегатов буровых установок), так как в блоке управления использован импульсный трансформатор (пик-трансформатор . Цель изобретения - повышение чув ствительности путем расширения диапазона регулирования намагничивающего тока и повышения помехоустойчивости. Поставленная цель достигается тем, что магнитный дефектоскоп, содержаищй источник переменного напря жения, подключенные к нему блок управления и регулятор тока намагничивания, выполненный на управляемых вентилях, управляющие входы которого подключены к выходам блока управ ления, и намагничивающий блок, снаб жен выпрямителем, включенным между регулятором тока намагничивания и намагничивающим блоком, блок управления выполнен в виде последователь но соединенных выпря1уителя, вход ко торого является входом блока управления , регулируемого источника постоянного тока, порогового элемента и оптронной пары, выходы которой являются выходами блока управления, а также последовательно соединенных формирователя синхроимпульсов и клю ча, включенных между выходами вупрямителя и регулируемого источника постоянного тока,-и накопительного конденсатора, подключенного к выходу последнего. а фиг. 1 изображена функциональная схема магнитного дефектоскопа; на фиг. 2 а,б,в,г - эпюры напряжений, поясняющие работу дефектоскопа. Магнитный дефектоскоп содержит источник переменного напряжения (не указан), подключенные к нему блок 1 управления и регулятор 2 тока намагничивания, выполненный на управляемых вентилях, управляющие входы которого подключены к выходам блока 1 управления, намагничивающий блок 3, выпрямитель 4, включенный между регулятором 2 тока намагничивания и намагничивающим блоком 3. Блок 1 управления выполнен в виде последовательно соединенных выпрямителя 5, вход которого является входом блока 1 управления, регулируемого источника 6 постоянного тока, порогового элемента 7 и оптронной пары 8, выходы которой являются выходами блока Iуправления, а также последовательно соединенных формирователя 9 синхроимпульсов и ключа 10, включенных между выходами выпрямителя 5 и регулируемого источника б постоянного тока, и накопительного конденсатора 11, подключенного к выходу последне го. Устройство работает следующим образом. Переменное напряжение поступает на выпрямитель 5 и регулятор 2 тока намагничивания. После выпрямителя 5 выпрямленное напряжение поступает на формирователь 9 синхроимпульсов и На регулируемый источник б постоянного тока, который обеспечивает заряд накопительного конденсатора IIстабильным током, в результате чего напряжение на накопительном конденсаторе возрастает линейно, что обеспечивает включение порогового элемента 7 в строго фиксированный момент времени относительно начала полуволны питающего напряжения (фиг. 26, t2). При достижении на накопительном конденсаторе 11 напряжения , соответствующего напряжению включения порогового элемента 7, происходит формирование переднего фронта управляющего импульса. Окончание управляющего импульса соответствует моменту появления импульса синхронизации. Формирователь 9 синхроимпульсов вырабатывает синхроимпульсы прямоугольной формы, симметричные относительно начала полуволны питающего напряжения (фиг. 2а). Длительность синхроимпульса должна быть как можно меньше, поскольку в течение этого времени невозможно

управление током в цепи намагничивающего устройства. Для расширения диапазона регулирования в области больших токов необходимо, чтобы задний фронт импульса синхронизации совпадал с началом полупериода питающего напряжения i момент прохождения напряжения через нуль). В этом случае полностью используется левая часть полуволны питающего напряжения (t - tg).

Для расширения диапазона регулирования в области малых токов необходимо, чтобы передний фронт импульса синхронизации совпадал с началом полупериода питающего напряжения. В этом случае используется полностью правая часть полуволны питающего напряжения (tj, - tg-).

Таким образом, для расширения диапазона регулирования компромиссным решением является формирование синхроимпульса симметричного относительно начсша полуволны питающего напряжения. Синхроимпульсы поступают на вход ключа 10. Ключ 10, находящийся нормально в закрытом состоянии, подключен параллельно накопит льному конденсатору 11. При поступлении короткого синхроимпульса с выхода формирователя 9 синхроимпульса на управляющий вход ключа 10, последний переводится в режим пропускания тока. Конденсатор 11 почти мгновенно разряжаетсй через открытый ключ 10 на землю, (вывод ключа 10, соединенный с землей, не показан). Напряжение на конденсаторе 11 становится близким к нулю и определяется падением напряжения на открытом ключе 10 (фиг. 26, tj). Отсутствие напряжения на конденсаторе li /прекращает действие управляющего импульса (фиг. 2в, t). Таким образом, схема приводится в исходное состояние. После порогового элемента 7 управляющий импульс через оптровную пару 8 поступает науправляюnyie входы регулятора 2 тока намагничивания. Затем через выпрямитель

4 напряжение поступает на намагничивающий блок.

Регулирование момента появлений управляющего импульса (в конечном счете величины тока в цепи намагничивания) осуществляется оператором в пределах времени действия полуволны питающего напряжения. Для увеличения тока в цепи намагничивания необходимо сдвигать момент появле0ния управляющего импульса влево, а для уменьшения - вправо по отнсяаению к моменту начала полупериода питающего напряжения.

Таким образом, момент появления управляющего импульса может изме5няться в пределах практически от О до 180° без учета длительности синхроимпульса) по отношению к началу полупериода, что соответствует изменению тока в нагрузке от О до

0 максимального значения.

Введение в дефектоскоп выпрямителей, формирователя синхроимпульсов, регулируемого источника постоянного тока, ключа, накопительного конден5сатора, порогового элемента и оптронной пары позволяет обеспечить регулирование выходного напряжения в течение практически всего периода и тем самым осуществить регулиро0вание намагничивающего тока в более широком диапазоне. Расширение диапазона регулирования тока способствует повышению чувствительности дефектоскопа при контроле мелких, тонкостенных деталей (в области ма5лых токов), а также массивных деталей (в области больших токов).

Кроме того, в результате применения вместо импульсных трансформаторов помехоустойчивых элементов 0оптронов устраняется самопроизвольное включение вентилей, вследствие влияния электромагнитных полей рассеяния от источников электромагнитных помех (силовых трансформаторов,

5 мощных электромоторов, электроприводов ), что также способствует повышению чувствительности прибора.

МАГНИТНЫЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий источник переменйого напряжения, пйдключенные к нему блок управления и регулятор тока намагничивания/ выполненный на управляе ч/ых вентилях, управляющие входы которого подключу ни к выходам блока управления, и намагничивамций блок. отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности путем расширения диапазона регулиро вания намагничивающего тока и повышения помехоустойчивости, он снабжен выпрямителем, включенным между регулятором тока намагничивания и намагничивающим блоком, блок управ-, ления выполнен в виде последовательно соединенных выпрямителя, вход которого является входом блока управления , регулируемого источника постоянного тока, порогового элемента и оптронной пары, выходы которой являются выходами блока управления, а также последовательно соединенных формирователя синхроимпульсов и клкт- S ча, включенных междй выходами вы(Л прямителя и регулируемого источника постоянного тока, и накопительного .конденсатора, подключенного к выходу последнего.