Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля Советский патент 1986 года по МПК G01N29/00 

«

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано для неразру- шакицего контроля свойств изделий электромагнитным ме годом.5

Цель изобретения - повышение чувствительности при дистанционном контроле за счет устранения влияния шун- тирунлцих емкостей кабелей на токо- распределение в обмотках преобразова- 10 теля устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор 1, подключенные к нему компенсационный 2 и рабочий 3 вихретоковые преобразователи. Компенсационный преобразователь 2 содерждт обмотку 4 воабужде- ния, измерительную обмотку 5, подклю20

25

ченную одним концом к земле, а вторым - к параллельно соединенным резистору 6 и конденсатору 7, вьшолнен- ных регулируемыми. В отверстие компенсационного преобразователя помещается образцовое изделие 8.

Рабочий преобразователь 3 содержит обмотку 9 возбуждения, измерительную обмотку 10, подключенную также одним концом к земле, а вторым - к параллельно соединенным резистору 11 и 30 конденсатору 12. В отверстие ра&очего преобразователя помещается контролируемое изделие 13. Обмотки 4 и 9 возбуждения соединены параллельно и через экранированньй кабель 14 подклю- 35 чены к вькоду генератора 1, выполненного с низким выходным сопротивлением. Измерительные обмотки 5 и 10 обоих преобразователей одними концами подключены к земле, а вторыми 40 через RC -цепочки 6, 7 и 11, 12. и экранированный кабель 15 - к входу блока 16 регистрации сигнала рассогласования, выполненного с низким входным сопротивлением.45

Выходное сопротивление генератора 1 и входное сопротивление блока 16 регистрации сигнала рассогласования выбирают пренебрежимо малыми по сравнению с емкостньи сопротивлением ка- до белей 14 и 15 и комплексным сопротивлением RC -цепочек.

Вихретоковое устройство работает следующим образом.

С генератора 1 переменное напря- 55 жение подается на обмотки 4 и 9 возбуждения рабочего 3 и-компенсационного 2 преобразователей. В компенса12459882

ционном преобразователе 2 помещено образцовое изделие 8, а в рабочем преобразователе 3 - контролируемое изделие 13. Магнитное поле, создаваемое протекающими через обмотки возбуждения токами, создает вихревые токи в контролируемом и образцовом изделиях,, которые наводят ЭДС в измерительных обмотках. Значение ЭДС зависит от удельной электропроводности изделия, а следовательно, и от наличия в нем дефектов. При отсутствии дефектов в контролируемом изделии его электрические свойствами свойства образцового изделия одинаковы, напряжения на измерительных обмотках обоих преобразователей равны по амплитуде. Эти напряжения с помощью RC - цепочек 6, 7 и 11, 12 преобразуются во встречно направленные токи, раз15

,ность которых по линии связи передается на вход блока 16 регистрации сигнахга рассогласования. При отсутствии дефектов разностный ток в линии связи отсутствует.

Наличие дефекта в контролируемом изделии приводит к изменению его электропроводности. При этом напряжения на выходах измерительных обмоток отличаются по амплитуде. В линии связи появляется разностный ток, поступающий на вход блока 16 регистрации сигнала рассогласования. Этот блок преобразует ток в напряжение, которое после усиления подается на индикатор (не показан). По бтклоне- ;нию индикатора можно судить о нали- /чии и величине дефекта в контролируемом объекте.

В вихретоковом устройстве паразитные емкости кабелей шунтируют выход генератора 1 переменного напряжения и вход блока 16 регистрации сигнала рассогласования. Благодаря тому, что входное сопротивление блока 16 регистрации сигнала рассогласования и выходное сопротивление генератора 1 могут быть выполнены достаточно низ- , шунтирующее влияние паразитных емкостей несущественно. Кроме того, это влияние, даже если оно есть, не приводит к дополнительному рассогласованию, поскольку оно в равной степени влияет на сигналы обоих преобразователей. В частности, при отсутствии дефекта, в контролируемом изделии паразитные емкости кабелей не мо- г ут повлиять на нулевой сигнал на

5

0 5 0 5

о

5

,ность которых по линии связи передается на вход блока 16 регистрации сигнахга рассогласования. При отсутствии дефектов разностный ток в линии связи отсутствует.

Наличие дефекта в контролируемом изделии приводит к изменению его электропроводности. При этом напряжения на выходах измерительных обмоток отличаются по амплитуде. В линии связи появляется разностный ток, поступающий на вход блока 16 регистрации сигнала рассогласования. Этот блок преобразует ток в напряжение, которое после усиления подается на индикатор (не показан). По бтклоне- ;нию индикатора можно судить о нали- /чии и величине дефекта в контролируемом объекте.

В вихретоковом устройстве паразитные емкости кабелей шунтируют выход генератора 1 переменного напряжения и вход блока 16 регистрации сигнала рассогласования. Благодаря тому, что входное сопротивление блока 16 регистрации сигнала рассогласования и выходное сопротивление генератора 1 могут быть выполнены достаточно низ- , шунтирующее влияние паразитных емкостей несущественно. Кроме того, это влияние, даже если оно есть, не приводит к дополнительному рассогласованию, поскольку оно в равной степени влияет на сигналы обоих преобразователей. В частности, при отсутствии дефекта, в контролируемом изделии паразитные емкости кабелей не мо- г ут повлиять на нулевой сигнал на

входе устройства регистрации сигнала рассогласования, при наличии дефекта нестабильность емкостей соединительных кабелей может лишь незначи тельно повлиять на величину сигнала, что легко может быть скомпенсировано регулировкой коэффициента усиления при калибровке прибора. В связи с этим длина соединительных кабелей может быть значительной.

В вихретоковом устройстве предусмотрена возможность устранения паразитного сигнала рассогласования, вызванного неидентичностью преобразователей (технологический разброс параметров). Для этой цапи используются элементы RC -цепочки компенсационного преобразователя, которые выполнены переменными. Регулировкой переменного резистора 6 и переменного конденсатора 7 показание индикатора приводится к нулевому при установке в оба отверстия преобразователей бездефектных участков изделий. Операция производится перед началом контроля, что позволяет устранить также паразитный сигнал от временной нестабильности RC -цепочек и преобразователей. После этого чувствительность устройства можно изменять в нужных пределах, регулируя коэффициент усиления блока регистрации сигнала рассогласования.

Сигнал рассогласования, несущий информацию о наличии дефекта в контролируемом изделии, формируется на выходе преобразователя, поэтому влияние кабелей устраняется. Влияние меж

Редактор Н.Яцола

Составитель В.Филинов. - .

Техред И.Попович Корректор И.Муска

3992/36

Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская йаб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

витковых емкостей несущественно, так как перераспределение токов в обмотках возбуждения преобразователей компенсируется регулировкой элементов 5 ЙС-цепочки компенсационного преобразователя.

Формула изобретения

0 Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля, содержащее генератор, блок регистрации сигнала рассогласования, два соединительных экранированных кабеля, рабочий и ком5 пенсационный вихретоковые преобразователи, каждый из которЕ)Гх состоит из параллельной КС -цепочки, обмотки возбуждения и измерительной обмотки, одни концы всех обмоток заземлены,

0 а другие концы обмоток возбуждения .первым кабелем подключены к генератору, отличающееся тем, что, с целью повьшения чувствительности при дистанционном контроле,

5 обмотки возбуждения вихретоковых преобразователей соединены параллельно, измерительные обмотки преобразователей через RC -цепочки вторым кабелем подключены к блоку регистрации

0 сигнала рассогласования, выходное сопротивление генератора и входное сопротивление блока регистрации сигнала рассогласования выбраны пренебрежимо мальп и по сравнению с емкост- ным сопротивлением кабелей и комплексным сопротивлением RC -цепочек, одна из которых выполнена регулируемой .

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано для неразрушающего контроля свойств изделий электромагнитным методом. Цель изобретения - повьш1ение чувствительности при дистанционном контроле. Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля содержит генератор, рабочий и компенсационный преобразователи трансформаторного типа, экранированные соединительные кабели и блок регистрации сигнала рассогласования с преобразователей. За счет параллельного включения обмоток возбуждения преобразователей достигается хорошее согласование с низкоомным выходным сопротивлением генератора. Путем подключения измерительных обмоток преобразователей к RC -цепочкам добиваются хорошего согласования их сопротивлений с низкоомным входным сопротивлением блока регистрации сигнала рассогласования. Выполнение соединительных кабелей экранированными обеспечивает хорошую чувствительность устройства при дистанционном контролео 1 ил. (Л to 4ib СП СО 00 00