Вихретоковый структуроскоп Советский патент 1984 года по МПК G01N27/90 

Од 09

ч

00 Изобретение относится к неразруииющим методам контроля физико-механических свойств электрюпроводящих материалов и может быть итользовано во всех областях машиностроения в составе автоматических сортирующих устройств, предназначенных для контроля качества термической обработки изделий из высокопрочных алюминиевых сплавов. По основному авт. . N 1056041 известен внхретоковый структуроскоп, содержащий соединенные последовательно генератор переменного тока, вихретоковый преобразователь, усилитель-ограничитель, фазовый детектор, электрический ключ, усилитель постоянного тока,, узел сортировки и индикатор,-соединенные последовательно фазовращатель и второй усилитель-ограничитель, включенные между выходом генератора переменного тока и опорным входом фазового детектора, и соединенные пос ледовательно усилитель, вход которого поключен к вихретоковому преобразователю, детектор, регулируемый амплитудный дискриминатор, триггер Шмидта, выход которого подключен к входу управления ключа, и линия задержки, подключенная к узлу сортировки 1. Недостатком данного устройства является ручная настройка прибора, что вносит дополнительные погрешности, которые могут быть внесены оператором, а значит снижает достовер JHocTb, контроля. Цель изобретения - повышение достоверности контроля.« Поставленная цель достигается тем, что вихретоковый структуроскоп снабжен генератором тактовых импульсов и соединенными последова тельно компаратором нуля, триггером с управляющей кнопкой, схемой 2 И, к второму вход которой подключен генератор тактовых импульсов, двоичным счетчиком и цифро-аналоговым преобразователем, включенными между вы ходом усилителя постоянного тока и управляющим входом фазовращателя. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого вихретокового структуроскопа. Структуроскоп содержит соединенные последовательно генератор 1 переменного тока, вихретоковый преобразователь 2, усилитель- ограничитель 3 и фазовый детектор 4, а также последовательно соединеннее управляемый фазовращатель 5, подключенный к генератору 1 переме1Шого тока, и усилитель-ограничитель 6, выход которого подключен к опорному входу фазового детектора 4, к выходу которого подключены соединенные последовательно клточ 7, усилитель 8 постоянного тока и индикатор 9 Структуроскоп содержит также узел 10 сортировки, подключенный к выходу усилителя 8 постоянного тока, (Соединенные последовательно усилитель 11, подключенный к вихретоковому преобразователю 2, детектор 12, дискриминатор 13, триггер 14 Шмидта, выход которого подключен к входу управления ключа 7, и линию 15 задержки, подключениую к узлу 10 сортировки, соединенные последовательно компаратор 16 нуля, триггер 17 с управляющей кнопкой 18, схему 19 2 И, двоичный счетчик 20 и цифроаналоговый преобразователь 21, выход которого подключен к управляющему входу фазовращателя 5. Кроме того, структуроскоп содержит генератор 22 тактовых импульсов, подключенный к второму входу схемы 19 2 И. Вихретоковый структуроскоп работает следущим образом. В исходном положении при отсутствии изделия на выходе преобразователя 2 сигнал отсутствует. При подведении его к объекту контроля в измерительной обмотке преобразователя 2 наводится ЭДС, определяемая обобщенным параметром р. Амплитуда сигнала с приближением датчика к поверхности контролируемого изделия возрастает, а с отводом - уменьшается. Сигнал с измерительной обмотки преоб разователя 2 поступает на усилитель-ограничитель 3, с помощью которого формируется П-образный импульс, поступающий на фазовый детектор 4, на второй вход которого поступает опорной напряжение, сформированное из сигнала, поступающего с генератора 1 переменного тока, свдинутое по фазе управляемым фазовращателем 5 и ограниченное усилителемограничителем 6. Таким образом, фазовый детектор 4 измеряет фазовый сдвиг между напряжением, наводимым на измерительной обмотке, и напражением генератора 1 переменного тока. Напряжение, пропорциональное разности фаз, определяемое изменением злектропроводности материала контролируемого изделия, поступает через ключ 7, усилитель 8 постоянного тока на индикатор 9 и вход узла 10 сортировки на группы качества, в котором производится сортировка на группы качества соответственно Твердые, Мягкие, Годные с выходом на исполнительный механизм (не показан). При замыкании контактов управляющей кнопки 18 (кнопка без фиксации) под воздействием управляющего напряжения триггер 17 устанавливается в единичное состояние. На схему 19 2 И подается управляющий потенциал. Тактовые импульсы поступают от генератора 22 тактовых импульсов в двоичный счетчик 20, который управляет цифро-аналоговым преобразователем 21 и поступает на управляющий вход фазовращателя 5, изменяя фазу опорного напряжения. Сигнал на выходе фазового детектора 4, а значит, и на выходе усилителя 8 начинает стремиться к нулю. При достижении нуля на выходе усилителя 8 постоянного тока срабатывает компаратор 16 нуля и вырабатывается сигнал, который устанавпивает триггер 17 в нулевое состояние и, следовательно, на схему 19 2 И поступает запрещающий сигнал, и на входе двоичного счетчика 20 тактовые иктульсы отсутствуют. В двоичном счетчике 20 записывается число, пропорциональное дополнительному фазовому сдвигу между снгналом с преобразователя 2 н опорным напряжением, поступающим с генератора 1 переменного тока. Настройка прибора ведется на контрольных образцах, аттестованных по механическим свой ствам на группы качества, напримф Годные, Мягкие, Твердые. При установке преобразователя на годное изделие фазовый детектор 4 при нажатии кнопки 18 настраива.ется с помощью управляемого фазовращателя 5 опорного канала автоматически таким образом чтобы на выходе фазового детектора 4 был нулевой уровень сигнала и, значит, на выходе 784 усилителя 8 постоянного тока. При лоступленим сигнала с лшсии 15 задержки сработает исполнительный механюм узла 10 сортировки. При появлении изделия из грзощы качества Мягкие или Твердые напряжение, пропорциональное разности фаз, определяемое значением электропроводности контролируемой детали, через управляемый ключ 7, усилитель 8 постоянного тока поступает на индикатор 9. В зависимости от -знака сигнала(мяпсие детали дают, например, положнтельный знак, а теерды отрицательный знак или наоборот) срабатывает узел 10 сортировки. Изобретение позволяет автоматизировать процесс настройки прибора при установке преобразователя на годные изделия и тем самым исключить объективное влияние оператора на результаты контроля при одновременном повыщенин точности н достоверности контроля.

ВИХРЕТОКОВЫЙ СТРУКТУРОСКОП по авт. св. № 1056041, отличающийс я тем, что, с целью повыиюния достоверности контроля, он снабжен генератором тактовых импульсов и соединенными последовательно компаратором нуля, триггером с управляющей кнопкой, схемой 2 И, к второму входу которой подключен генератор тактовых импульсов, двоичным счетчиком и цифро-аналоговым преобразователем, включенными между выходом усилителя постоянного тока и управляющим входом фазовращателя.