Способ вихретокового контроля неоднородностей в объеме изделия из слабопроводящего материала Советский патент 1985 года по МПК G01N27/90 

1 1

Изобретение относится к неразру- тающему электромагнитному контролю слабопроврдящих сред и материалов и мсжет быть использовано при структуроскопии и контроле физикомеханических свойств различных композиционных материалов, руд цветных и черных металлов.

Целью изобретения является увеличение точности вихретокового контроля неоднородностей в объеме слабопроводящего материала.

На фиг, 1 представлена блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - система викретоковых преобразователей, расположенная над областью с повышенной электропроводностью (рц ; на фиг. -3 временная диаграмма.

Устройство содержит измерительный автогенератор 1 с коммутируемыми контурами, систему вихретоковых накладных преобразователей 2, состоящую из соосло расположенных катушек индуктивности различного диаметра, являющихся элементами соответствующих колебательных контуров, входящих в автогенератор; блок 3 ключей с герконовыми реле, контакты которых коммутируют колебательные контуры, систему 4 сканирований, вычислительный блок 5 с аналого-цифровым преобразователем, блок 6 управления, генератор 7 импульсов и блок 8 индукции.

Устройство работает следующим образом.

Система 4 сканирования обеспечивает пошаговое перемещение системы вихретоковых преобразователей в горизонтальной плоскости над поверхностью контролируемого материала. Б качестве примера вихретоковых преобразователей - пять, в соответствии с этим И9мерительньй автогенератор 1 содержит пять коммутируемых контуров. Генератор 7 импульсов и блок 6 управления подают на блок 3 ключей с герконовым реле периодические последовательности из пяти импульсов в соответствии с временной диаграммой, показанной на фиг, 3. Эти импульсы вызьшают последователь732952

ные срабатывания герконовых реле, включая тем самым в работу автогенератора 1 соответствующий контур. Если материал однороден, то реакции 5 (относительное внесенное активное сопротивление ) вихретоковых преобразователей одинаковы. Соответственно этому одинаковы и амплитуды импульсов, поступаю цих на вход аналого-цифрового преобразователя (А1Щ) вычислительного блока 5. Длительности импульсов с выхода генератора 7 порядка 100 мс. Время остановки при сканировании определяется временем опроса преобразователей и сравнения их реакций. Коды, соответствующие амплитудам импульсов на входе АЦП, последовательно сравниваются в вычислительном блоке, который синхронизируется импульсами с генератора 7.

Если система вихретоковых преобразователей в процессе сканирования расположилась над областью с повышенной электропроводностью 0 , как это показано на фиг, 2, то реакция (R- /ЫЬ) для вихретокового преобраВН V

зователя большего диаметра больше, чем для вихретокового преобразователя меньшего диаметра. Соответственно этому увеличивается код на выходе АЦП. Вычислительньй блок 5 производит последовательное сравнение кодов, соответствующих реакциям пяти вихретоковых преобразователей, начиная с преобразователя наименьшего диаметра, В случае монотонного увеличения кодов сканирование останавливается, определяется преобразователь, код которого сравним с порогом чувствительности, диаметр этого преобразователя соответствует глубине залегания неоднородности, Вычислительньй блок 5 последовательно определяет отношение разности двух последовательно расположенных кодов к соответствующему изменению диаметров преобразователей. Полученные величины устраняются в пределах одного периода коммутации (т.е. по пяти опрошенным преобразователям) и по . результату усреднений судят о величине электропроводности.

иг.1

СПОСОБ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В ОБЪЕМЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ СЛАБОПРОВОДЯЩЕГО МАТЕРИАЛА, заключающийся в возбуждении в изделии с помощью системы соосных катушек различного радиуса вихревых токов, сканировании возбуждающей системой параллельно поверхности изделия, периодической коммутации катушек, измерении реакции вихревых токов каждой катушки, сравнении этих реакций между собой, о тли чающийся тем, что, с целью увеличения точности контроля, используют накладные катушки индуктивности, питание катушек осуществляют периодическим током, частоту которого задают обратно пропорциональной квадрату радиуса каждой катушки, предварительно на однородном участке материала изделия изменяют высоту расположения каждой катушки относительно поверхности последнего до получения равенства реакций вихревых токов на каждой катушке в процессе контроля осутцествляпот пошаговое сканирование, коммутацию катушек осуществляют в течение времени остановки, сравнение реакции вихревых токов осуществляют- в направлении, соответствующем увеличению глубины контроля, фиксирзпот временной интервал, соответствующий монотонному .увеличению реакций, дискретно по числу катушек определяют градиент изменения реакцш, направленный по общей оси симметрии полей вихревых токов в сторону увеличения глубины контроля, определяют диаметр катушки, изменеУ ние импеданса которой сравнимо с порогом чувствительности, и по полученным значениям диаметра и градиента определяют глубину залегания неоднородности ивеличину ее электропроводности. КЛ

Фиг. 2

Фиг.з