Электромагнитный дефектоскоп Советский патент 1986 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к неразру- тающему контролю и может быть исползовано для дефектоскопии малогабари; ных электропроводящих деталей.

Цель изобретения - повышение надежности путем отстройки от влияния дестабилизирующих факторов и чувствительности дефектоскопа путем сужения участков контроля,

На фиг. 1 представлена структурная схс;ма предлагаемого электромагнитного дефектоскопа; па фиг. 2 - огибающа я высокочастотного сигнала при перемещении деталей (дефектных и эталонных) через измерительный преобразователь; на фиг. 3 - характеристика преобразователя напряжение-частота; ,на фиг. 4 - циклограмм работы дефек тоскопа.

Электромагнитный дефектоскоп содержит измерительный и компенсационные преобразователи 1 и 2, подключенные к ним первый и второй измерительные блоки 3 и 4, блок 5 вспомогательных преобразователей, логический блок 6, выполненный в виде дешифратора 7, входы которого являются управляющими входами логического блока 6, первую и вторую схемы 8 и 9 совпадения, подключенны первыми и вторыми сигнальными вxoдa и к выходам первого и второго измерительных блоков 3 и 4 соответственно, а управляющими входами - к первому и второму выходам дешифратора 7, третью и четвертую схемы 10 и 11 совпадения, каждая из которых соединена двумя своими входами с соответствующими выходами первой и второй схем 8 и 9 совпадения через счетчики 12-15 импульсов, управляющие входы третьей и четвертой схем 10 и 11 совпадения соединены с третьим и четвертым выходами дешифратора 7, а их выходы являются выходами логического блока 7, подключенные к последним последовательно соединенные блок 16 вычисления коэффициентов, блок 17 нормализации коэффициентов, управляемой блок 18 сравнения и бло

19разбраковки,

Дефектоскоп содержит также блок

20формирования меток, выполненный в виде, формирователя 21 временных интервалов, входы которого подключены к выходам блока 5 вспомогательных преобразователей, трех генераторов 22-24 меток и подключенных к ни

трех счетчиков 25-27 меток, первые выходы которых подключены к входам логического блока 6, а вторые выходы - к управляющим входам генерато- ров 22-24, которые подключены к вы- ходам формирователя 21 временных интервалов, и блок 28 анализа и корректировки пределов контроля, выходы которого подключены к входам блока

16 вычисления коэффициентов, блока 17 нормализации коэффициентов rf управляемого блока 18 сравнения, управляющий вход которого подключен к пятому выходу дешифратора 7. Блоки 16-18 и 28 образуют вычислитель 29.

Электромагнитный дефектоскоп работает следующим образом..

При движении контролируемой детали через измерительный преобразователь 1 на выходе измерительного блока 3 появляется частотный сигнал f„, а на выходе измерительного блока 4 - сигнал f;, , который возникает вследствие преобразования огибающей сигнала на выходе автогенератора измерительных блоков 3 и 4 (фиг.. 2) с использованием преобразователя напряжение-частота. Наличие дефектов

на детали вызывает отклонения 30 от формы огибающей и соотв.етственно изменения в частоте сигнала.31 (фиг. 4).

При движении конца контролируемой детали между фотодатчиками А и В блока 5 вспомогательных преобразователей формируется первый интервал tp-t, (4б) и запускается генератор 22 меток. Счетчик 25 меток отсчитывает заданное количество меток S. По мере дальнейшего перемещения детали в интервале С, -t (фиг. 4в) запускается генератор 23 меток, счетчик 26 меток отсчитывает Р меток; в

интервале работает генератор 24 и счетчик 27 меток отсчитывает R меток (фиг. 4г).

После отсчета заданного количества меток счетчики 25-27 меток по

цепи обратной связи запирают соответствующие генераторы 22-24 меток. Длительность вр.еменных интервалов зависит от разброса скоростей контролируемой детали, поэтому частота каждого генератора 22-24 меток выбирается исходя из того, чтобы обеспечить необходимое число меток при максимальной скорости контролируемой детали. Оставшиеся части временных интервалов At, , 4tj, /it (фиг. 4б, 4в, 4г) отсчитываются от последних меток в группах S, Р, R до срабатывания фотодатчиков В, С, D от концов движущейся детали поэтому при уменьшении скорости движения, эти части интервалов увеличиваются по величине, но при этом работоспособность устройства сохра- няется. По мере поступленля меток лгический блок 6 вырабатывает командные сигналы на схемы 8 и 11 совпадения, на блок 18 сравнения и блок 1 нормализации,

В требуемой последовательности ипульсы not, и п. от четных и нечетных интервалов между метками S, Р и R поступают в блок 16 вычисления коэффициентов, где решается уравнение

т i- - о, Блок 17 нормализации позволяет

осуществить следующий алгоритм:

1-п Р .

F S- -i-L-

ср

где - среднеарифметическое значение коэффициентов на участках контроля от К до т, соответствующих цилиндрической части детали; вычисляет величину

Fi

.

HI

где

п

m у г- i.p

fc -

нормированное значе- ние коэффициентов по всем участкам контро- ля;

количество импульсов прступающих на счетчики на i-oM участке контроля, соответственно от компенсационного и измерительного преобразователей Результаты вычисления нормированных коэффициентов поступают в блок 18 сравнения, который вычисляет систему неравенств F . с F..

где „„„ и

н;иин Макс

F . - соответственН1 макс

НО минимальный и максимальный пределы контроля.

При наличии дефектов на детали (фиг. 2 и 4а) наблюдается отклоне- ние от указанных пределов, при этом

5 О 5

20

25

0

5

срабатывает блок 19 разбраковки и отсортировывает дефектную деталь. Использование блока 28 анализа и корректировки пределов контроля в вычислителе 29 позволяет в комплексе оценивать работоспособность всех узлов и блоков; набирать статистику значения коэффициентов F.

Н 1

ha каждом из участков; проводить корректировку (расширение или сужение) пределов контроля F. и РН;ИИН ; осуществлять сравнение значений FH, с предельными значениями и определять абсолютные значения отклонения от заданных пределов; осуществлять рабочий режим автоматического сравнения коэффициентов в реальном масштабе времени, учет общего количества проконтролированных деталей, а также бракованных и годных деталей в каждой партии.

Дефектоскоп отличается высокой надежностью контроля, достаточной чувствительностью к мелким дефектам и прост при наладке и эксплуатации. Это поясняется графиком. При отклонениях частрт f и fy при влиянии дестабилизирующих факторов (f,,, , f) дефект 31 имеет величину F; , соизмеримую с отклонением F; от влияния дестабилизирующих факторов (фиг. 4д). Нормализованные коэффициенты практически не изменяются при изменениях f и f и их соотно- , шений, а дефект 31 вызывает отклоне-i

ние F,.

достаточное для его надеж

ного распознавания (фиг. 4е). Формула изобретения

Электромагнитньш дефектоскоп, содержащий измерительный и компенсационный преобразователи, подключенные к ним первый и второй измерительные блоки, блок вспомогательных преобразователей, логический блок, выполненный в виде дешифратора, входу ; которого являются управляющими входами логического блока, первой и второй схем совпадения, подключенных первыми и вторыми сигнальными входами к выходам первого и второго измерительных блоков соответственна, а управляющими входами - к первому , и второму выходам дешифратора, третьей и четвертой схем совпадения, каждая из которых соединена двумя

своими входами с соответствующими выходами первой и второй схем совпадения через счетчики импульсов, управляющие входы третьей и четвер- той схем совпадения .соединены с третьим и четвертым выходами дешифратора, а их выходы являются выходами

логического блока, подключенный к последним блок вычисления коэффициентов и последовательно соединенные управляемый блок сравнения, подключенный управляющим входом к пятому ыходу дешифратора, и блок разбраковки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности

и чувствительности дефектоскопа, он снабжен блоком формирования меток, выполненным в виде формирователя

временных интервалов, входы которо

го подключены к выходам вспомогательных преобразователей, трех генераторов меток и подключенных к ним трёх счетчиков меток, первые выходы которых подключены соответственно к входам логического блока, а вторые выходы - к управляющим входам генераторов меток, которые подключены к выходам формирователя временных интервалов, блоком нормализации- коэффициентов, включенным между блоком вычисления коэффициентов и блоком сравнения, и блоком анализа и корректировки пределов контроля, выходы которого подключены к входам блока вычисления коэффициентов, блока сравнения и блока нормализации, управляющий вход которого подключен к пятому выходу дешифратора.

и

Uo

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии малогабаритных электропроводящих деталей. Цель изобретения - повышение надежности за счет отстройки от влияния дестабилизирующих факторов и чувствительности дефектоскопа за счет сужения участков контроля достигается введением в дефектоскоп блока формирования меток, позволяющего разбить сигнал от детали на участки и выполненного в виде формирователя временных интервалов, входы которого подключены к выходам вспомогательных преобразователей, трех генераторов меток и подключенных к ним трех счетчиков меток, первые выходы которых подключены к входам логического блока, а вторые выходы - к управ- . входам генераторов меток, которые подключены к выходам формирователя временных интервалов, блока нормализации коэффициентов, включенного между блоком вычисления коэффициентов и блоком сравнения и позволяющего вычислять нормированное значение коэффициентов F, по всем участкам контроля, и блока анализа и корректировки пределов контроля, выходы которого подключены к входам блоков вычисления, нормализации и сравнения и образующего вместе с указанными блоками вычислитель, который позволяет осуществлять такой алгоритм вычисления коэффициентов , значения которых не зависят от влияния дестабилизирующих факторов. 4 ил. SS (Л ю ел о ;о оо

фиг.г

f(MHZ

510 иЩ

фигЗ

е

фиг

Редактор С.Лисина

Составитель И.Ракунова Техред И.Гайдош

Заказ 4402/38Тираж 778. Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Корректор С.Шекмар