Феррозондовый дефектоскоп Советский патент 1984 года по МПК G01N27/90 

1 Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля изделий из ферромагнитных материалов и может быть использовано в машиностроении при дефектоскопии различных сварных соединений. Известен дефектоскоп, содержащий соединенные последовательно первичный преобразователь, генератор, блок вьвделения информационного сигнала, блок вьщеления среднего значения сиг ,нала, блок определения разностного сигнала, сумматор и индикатор l. Недостатком известного дефектоско па является ограниченность его применения, так как данный дефектоскоп способен контролировать изделия с достаточно чистой и гладкой поверхностью. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является феррозондовый дефектоскоп, содержа|щий соединенные последовательно гене ратор, феррозондовый преобразователь с электромагнитом, селективный усили тель и амплитудный детектор, соедине ные последовательно первый пороговый блок и первый индикатор и соединенные последовательно второй пороговый блок, логический блок и второй индикатор tZD. Однако в данном дефектоскопе оцен ка сигналов по амплитуде выполняется с помощью порогового блока, уровень дискриминации которого задается при настройке и в процессе контроля не изменяется, т.е. не учитывается изменение уровня шумов. При контроле грубых поверхностей уровень шума воз растает и может достичь уровня дискр минации. Тогда происходит ложное сра батывание индикатора дефектов. В свя зи с этим при настройке приходится задавать несколько больший уровень дискриминации, что приводит к потеи пропуску части ре чувствительности дефектов. Дефектоскоп чувствителен к перекосам -и отрыву феррозондового преобразователя от поверхности, увеличению зазора между преобразователем и поверхностью контроля. При отрыве или перекосе преобразователя происходит резкое увеличение амплитуды сигнала, который поступает по двум параллельным селективным каналам на логический блок, а затем на индикатор. Происходит ложное срабатывание 77 сигнализации. Следовательно, известный дефектоскоп допускает как перебраковку годных изделий, так и пропуск дефектов-. Цель изобретения - повьпиение надежности контроля. Поставленная цельдостигается тем, что феррозондовый дефектоскоп, содержащий соединенные последовательно генератор, феррозондовый преобразователь с электромагнитом, селективный усилитель и амплитудный детектор, соединенные последовательно первый пороговьй блок и первый индикатор |и соединенные последовательно второй |пороговый блок, логический блок и второй индикатор, снабжен блоком интегрирования, включенным между выходом амплитудного детектора и входом первого порогового блока, соединенными последовательно линией задержки, подключенной к амплитудному детектору, и компаратором, второй вход которого подключен к выходу блока интегрирования, а выход - к входу второго порогового блока, и блоком определения отношения сигналов, включенным между- выходами линии задержки и блока интегрирования и вторым входом J oгичecкoгo блока. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого дефектоскопа. Феррозондовый дефектоскоп содержит соединенные последовательно генератор 1, феррозсндовый преобразова- ) тель 2 с электромагнитом 3, селективный усилитель 4, амплитудный детектор 5, блок 6 интегрирования, первьп пороговый блок 7 и индикатор 8, а также соединенные последовательно линию 9 задержки, подключенную к амплитудному детектору 5, компаратор 10, второй пороговьй блок 11, логический блок 12 и индикатор 13 и блок 14 определения отношения сигналов, включенный между выходами блока 6 интегрирования и линии 9 задержки и вторым входом логического блока 12. Дефектоскоп работает следующим образом. Феррозондовый преобразователь 2, возбуждаемый генератором 1, вместе с электромагнитом 3 перемещается по поверхности контролируемого изделия (не показано). При отсутствии дефектов на феррозондовый преобразователь 2 воздействуют магнитные поля рассеяния, обусловленные поверхностными геометрическими и структурными неоднородностями, и создают определенный уровень сигналов шумов. Селективным усилителем 4 из сигнала, снима емого с фер розондового преобразователя 2, вьщеляется вторая гармоника тока возбуждения, детектируется амплитудным детектором 5 и подается на вход блока 6 интегрирования. С выхода блока 6 интегрирования напряжение подается одновременно на один из входов блока 14 определения отношения сигналов и компаратора 10, на вторые входы которых поступает сигнал через линию 9 задержки. Линия 9 задержки позволяет учесть сдвиг во времени сигналов после прохождения через блок 6 интегрирования и срав нивать сигнал дефекта со средним .значением огибающей сигнала, получаемым непосредственно перед появлением сигнала дефекта. Поскольку при отсутствии дефектов огибающая высокочастот ного сигнала на выходе амплитудного детектора 5 незначительно отличается от среднего значения огибающей сигнала на выходе блока 6 интегрирования то на выходах блока 14 определения отношения сигналов и компаратора 10 напряжение будет равно или близко к нулю. На входах логического блока 12 связанного с выходом блока 14 опреде ления отношения сигналов и через пороговый блок 11 с вькодом компаратора 10, сигналы не поступают, индикатор 13 не работает. С выхода блока 6 интегрирования среднее значение огибающей сигнала поступает через первый пороговьй блок 7 на первый индикатор 8, служащий для сигнализации о превы шении допустимого уровня шумов, когд поверхность контроля слишком грубая, а также для сигнализации об отрывах преобразователя от поверхности контролируемого изделия. Уровень дискри минации порогового блока 7 выбирается из условия пропускания сигналов, превьщ1ак)щих допустимый уровень шумов При появлении дефекта среднее значение огибающей сигнала на выходе блока 6 интегрирования меньше, чем амплитуда сигнала дефекта, т.е. амплитуда огибающей. Следовательно, на выходе компаратора 10 появится сигнал .который будет подан на вход второго порогового блока 11. Пороговый блок 11 пропустит сигнал на один из вхо177 дов логического блока 12, если сигнал превысит его уровень дискриминации. На выходе блока 14 определения отношения сигналов напряжения равно отношение нулю, если отношение величин сигналов на его входах iO. к, и больше нуля, и, iJfc если ( , где Uj - величина сигнала на выходе линии 9 задержкиJ ь величина среднего значения огибающей сигнала на выходе блока 6 интегрирования К - число, характеризующее принятое для контроля конкретных изделий отношение сигнала дефекта к среднему уровню шумов. Если отношение сигналов на входах блока 14 определения отношения сигналов превысит К , то на его выходе также появится сигнал, который будет подан на второй вход логического блока 12 одновременно с поступлением сигнала на его первый вход. На выхо- де логического блока 12 появится напряжение, второй индикатор 13 сработает. Уровень дискриминации второго порогового блока 11 выбирается из условия обнаружения минимальных дефектов при малом уровне шумов (среднего значения огибающей сигнала), а число kиз условия получения заданного отношения амплитуды сигнала дефекта к уровню шумов. При контроле будут вьивлены все те дефекты, амплитуда сигналов от которых превышает уровень шумов не менее, чем на величину уровня дискриминации порогового блока 11, и для которых вьтолняется заданное отношение амплитуды сигналов дефектов к уровню шумов независимо от состояния поверхности. На каждой поверхности будут выявлены минимальные дефекты, которые могут быть выялены на данной поверхности, т.е. чувствительность контроля устанавливается автоматически в зависимости- от состояния поверхности. Это позволяет избежать ложньпс показаний дефектоскопа на грубых поверхностях. Ложных показаний, связанных с отрывом преобразователя от поверхности или его перекосом, также не будет. Среднее значение огибающей сигнала и амплитудные значения сигнала равны, а совместить их во времени позволяет линия 9 задержки. На выходах компаратора 10 и блока 14 определения отношения сигналов напряжеS Ш ния не будет. Второй индикатор 13 не сработает. Таким образом, выполнение с помощью блока 6 интегрирования, блока 14 определения отношения сигналов, компаратора 10 и линии 9 задержки анализа амплитуд сигналов дефектов и 6377 уровня шумов в совокупности с их отношением, позволяет избежать ложных показаний дефектоскопа, автоматически выбирать его чувствительность в 5 зависимости от состояния поверхности. Все это повьшает надежность выполнения контроля.

ФЕРРОЗОНДОВЫЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий соединенные последовательно генератор, феррозондовый преобразователь с электромагнитом, селективный усилитель и амплитудный детектор, соединенные последовательно первый пороговый блок и первый индикатор и соединенные последовательно второй пороговый блок, логический блок и второй индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля, он снабжен блоком интегрирования, включенным между выходом амплитудного детектора и входом первого порогового блока, соединенными последовательно линией задержки, подключенной к амплитудному детектору, и компаратором, второй вход которого подключен к выходу блока интегрирования, а выход - к вХ|ОДу второго порогового блока, и блоком определения отношения (в сигналов, включенным между выходами линии задержки и блока интегрирования и вторым входом логического блока