Устройство для контроля электропроводящих изделий Советский патент 1984 года по МПК G01B7/12 

ч Изобретение относится к вихретоковым средствам иеразрушающего контроля и может быть использовано для контроля диаметров и толщины электро проводящих изделий, например труб. Известны устройства для контроля геометрических размеров электропрово дящих изделий, содержащ1ч генератор эталонный и измерительный преобразователи и дифференциальную измеритель ную схему 1 . Работа этих устройств основана на определении разности размеров эта лонного и контролируемого изделий и заключается в том, что изделие и эталон помещают в эталонный и измери тельный преобразователи, последние питают переменным током и по разност ному выходному сигналу судят об откл нении размера изделия от эталона. Од нако устройства обладают ограниченны ми возможностями, так как позволяют контролировать только одчн размер из делия его стенки. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля электропроводящих изделий, содержащее генератор, эталонный и измерительный преобразователи, связанный с ними дифференциальный измерительный блок и блок раздельного выделения контролируемых параметров. В устройстве для определения кoнтpoлиpye ыx пара метров используются сигналы различ ных частот 2 . Известное устройство позволяет раздельно контролировать два параметра - диаметр и среднюю толщину стенки, однако не позволяет раздельно контролировать изменение наружного и внутреннего диаметров. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем контроля значений внещнего и внутреннего диаметров, а также толщины изделия. Поставленная достигается тем что устройство для контроля электро проводящих изделий, содержащее, генератор, эталонный и измерительный пре образователи, связанный с ними дифференциальный измерительный блок и блок раздельного выделения контроли руемых параметров, снабжено блоком обнаружения брака, блок раздельного выделения контролируемых параметров включен между выходом дифференциаль 80 ного измерительного блока и входом блока обнаружения брака и вьшолнен в виде последовательно соединенных узла запом 1нания, первого функционального преобразователя, вычитателя, второго функционального преобразователя и сумматора, второй выход узла запоминания подключен к вторым входам вь читателя, сумматора и блока обнаружения брака, третий вход последнего подключен к выходу вычитателя, а генератор вьтолнен двухчастотным. На фиг.1 изображены осциллограммы сигналов, поясняющие принцип действия устройства на фиг.2 структурная схема устройства. Устройство для контроля электропроводящих изделий содержит двухчастотный генератор 1, выполненный, например, в виде последовательно соединенных задающего генератора 2, делителя 3 частоты и комбинационной схемы 4 и подключенный к входам последовательно соединенных измерительного 5 и эталонного 6 преобразователей, связанный с преобразователями дифференциальный измерительный блок 7, блок 8 раздельного выделения контролируемых параметров, блок 9 обнаружения брака, состоящий, например, из последовательно соединенных задатчика 10, узла 11 сравнения, узла 12 запоминания и индикатора 13 брака. Блок 8 раздельного выделения контролируемых параметров включен между выходом дифференциального измерительного блока 7 и входом блока 9 обнаружения брака и выполнен в виде последовательно соединенных узла 14 запоминания, первого функционального преобразователя 15, вычитателя 16, второго функционального преобразователя 17 и сумматора 18, второй выход узла 14 запоминания подключен к вторым входам вычитателя 16, сумматора 18 и блока 9, обнаружения брака, а третий вход последнего подключен к выходу вычитателя 16. Устройство работает следующим образом. В измерительный преобразователь 5 помещают контролируемое изделие, в эталонный преобразователь 6 - эталонное изделие. Генератор 1 вырабатывает пачки импульсов высокочастотного и низкочастотного тока для питания преобразователей 5 и 6. Пачки импульсов чередуются с частотой опроса f(j (период опроса ). Импульсы от задающего генератора 2 поступают на делитель 3 частоты. На выходах делителя 3 формируются сигналы с частотами {„ц, о Комбинационная схема 4 представляет собой управляемый сигналом f ключ, который поочередно Пропускает на выход сигналы с частотами дц и Количество (N) импульсов в пачках определяется отношением часNвч- 2f, нч 2f, Сигналы от генератора 1 поступают на преобразователи 5 и 6 и создают в них переменное магнит.ное поле, которое наводит вихревые токи в конт ролируемом и эталонном изделиях. Выходные сигналы с измерительного преобразователя 5 и эталонного преоб разователя 6 поступают в дифференциальный измерительный блок 7, где вычитаются. Полученный разностный сигнал определяется величиной отклонени размеров контролируемого изделия от эталонного. Значение высокой частоты f вы бирают таким, чтобы достигалась небольшая (значительно меньше толщины) глубина промагничивания изделия. В этом случае сигнал на выходе дифферен1диального измерительного бло ка 7 будет нести информацию о величи не отклонения наружного диаметра изделия от эталонного. Низкая частота подбирается достаточной для полного промагничивания изделия, т.е. чтобы глубина промагничивания была бо1:ьше толщины сте.нки изделия. В этом случае сигнал , на вы ходе блока 7 будет зависеть от площа ди поперечного сечения изделия,т.е. факторов ее определяющих - наружног и внутреннего диаметров. Во время действия высокочастотной пачки импульсов намагничивающего тока на вькоде Олока 7 формируется сигнал Uj,n , зависящий от величины отклонения наружного диаметра uD . eM-U,jj -,()Этот сигнал поступает в узел 14 запоминания, устанавливается на его втором выходе и сохраняется во время действия низкочастотной пачки импульсов (фиг.1). Сигнал низкой частоты «формируемый на выходе блока 7 во время действия является функцией отклонения наружного и внутреннего диаметров исследуемого изделия от эталона .,(uD)(&, где ,j(dD)| j (4d| - составляющие вькодного сигнала, вызванные изменением ЛВ наружного и йВ внутреннего диаметров соответственно. Сигнал (, также поступает в узел 14 запоминания, устанавливается на его первом вьссоде и сохраняется в течение действия последующей высокочастотной точки импульсов. Таким образом, при прерывистом питании преобразователей 5 и 6 на первом и втором выходах узла 14 запоминания сигналы Uj и Ug,y получаются в виде непрерывных величин, значения которых могут изменяться только во время действия соответствующей пачки импульсов. Для определения внутреннего диаметра трубы из сигнала J необходимо вьделить составляющую f (/icj( .Это действие осуществляется с помощью первого функционального преобразователя 15 и вычитателя 16. На выходе преобразователя 15 формируется сигнал (л1))2(4В)+К(41))з(дБ|, где k(4D) функция преобразования, зависящая от величины Д1) , выбираемая так, чтобы ,(B) ))2(D)Сигналы и поступают на ВЕяходы вьмитателей 16 и на его выходе формируется сигнал ))з(4с1), характеризующий изменение внутреннего диаметра контролируемой трубы. В силу затухания магнитного поля в стенке трубы масштабы сигналов U.-jj и и. получаются различными, т.е. одинаковым значениям ДК и Лс) соответствуют неравные значения и.л и . Если осуществить функциональное преобразование сигнала К{Дс1)ид5 1зк, чтобы при 51 получать ид53ф ид.р , то сун11IIi)J7 мируя и получаем .().d однозначно определяю1ций изменение толщины стенки трубы. Эти операции осуществляются с помощью второго функционального преобразователя 17 и сумматора 18, на входы которых поступают сигналы U.-n с второго выхода узла 14 запоминания и с выхода функционального преобразователя 17. Сигналы йй поступа ют в блок 9 обнаружения брака, где по величине этих сигналов указывается, какой размер изделия выходит за допустимые значения. Сигналы , поступают в узел 11 сравнения, туда же поступают сигналы уставки UuI),,.yAQj с задатчика 10, соответствующие максимально допустимым отклонениям соответствующих размеров трубы. Брак изделия определяется в резул и Ad тате сравнения с U 0 В узле 12 .упоминания запомнпается наличие брака и передается в индикатор 13 брака. Для осуществления непрерывного поточного контроля протяженного изделия необходимо правильно выбрать скорость V его перемещения в преобразователе 5. Скорость должна быть такой, чтобы за время 1/2 Т (длительность высокочастотной и низкочастотной пачек импульсов) труба переместилась на расстояние , где -vTo/2 длина зоны контроля преобразователя. , где Ь - ширина преобразователя. Таким образом, скорость перемещения контролируемой трубы определяется неравенством V Функции преобразования К(лс) и К(ДГ) определяются с.помощью комплекта эталонных образцов изделия с различными значениями внутреннего и внешнего диаметров, Изобретение позволяет расширить функциональные возможности за счет контроля как толщины изделий, так и их внутреннего и внешнего диаметров.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее генератор, эталонньй и измерительный преобразователи, связанный с ними дифференциальный измерительный блок и блок раздельного вьделения контролируемых параметров, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено блоком обнаружения брака, блок раздельного вьщеления контролируемых параметров включен между выходом дифференциального измерительного блока и входом блока обнаружения брака и выполнен в виде последовательно соединенных узла запоминания, первого функционального преобразователя, вычитателя, второго функционального преобарзователя и сумматора, второй выход узла запоминания подключен к вторым входам вьтчитателя, сл сумматора и блока обнаружения брака, трети вход последнего подключен к выходу вычитателя, а генератор выполнен двухчастотным. ff. OitHtf. .