Устройство для вихретоковой дефектоскопии слабопроводящих материалов Советский патент 1986 года по МПК G01N27/90 

f

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля вихре- токовыми методами и может быть использовано в промьшшенности для выявления поверхностных трещин в уг- лерод-углеродньос и углепластиковых композиционных материалах.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет ослабления влияния мешающих факторов. I

На чертеже представлена структурная схема устройства для вихретоко- вой дефектоскопии слабопроводящих

материалов.

Устройство содержит рабочий и из-, мерительный каналы 1 и 2, соответственно содержащие соединенные последовательно кварцованные генераторы 3 и 4, двухконтурные резонансные системы 5 и 6, амплитудные детекторы 7 и 8, усилители 9 и 10 тока, дифференциальные усилители 11 и 12, полосовые фильтры 13 и 14, компараторы 15 и 16, фильтры 17 и 18 верхних частот и формирователи 19 и 20 сигнала, каждый из которых содержит, соединенные последоват«шьно усилители 21 и 22 тока, ключи 23 и 24 и формирователи 25 и 26 логического уровня. Устройство содержит также инвертор 27, подключенный к выходу формирователя 26 логического уровня, соединенные последовательно конъюнк- тор 28, вход которого подключен к выводам формирователя 26 логического уровня и инвертора 27, триггер 29, состоящий из коммутатора 30, R-S- триггера 31, R-вход которого соединен с коммутатором, а S-вход является входом триггера 29 и инвертора- усилителя 32, включенным между выходом Е 8-триггера 31 и выходом триггера 29, и блок 33 сигнализации, состоящий из -последовательно соединенных ключа 34 и схемы 35 сигнализации, и соединенные последовательно блок 36 вычитания, подключенный к выходам дифференциальных усилителей 11 и 12, усилитель 37 постоянного напряжения, блок 38 коммутации, состоящий из последовательно соединенных ключа 39, подключенного к выходу триггера 29 и коммутатора 40, и регистратор 41.

Устройство работает следующим образом.

12

,

2608352

При сканирорзании поверхности образца (не показан) изменяются комплексные сопротивления двухконтур- ных резонансных систем 5 и 6, изме5 няя тем самым амплитуды гармонических напряжений на входах амплитудных детекторов 7 и 8. Сигналы детектируются, усиливаются усилителями 9 и 10 тока и поступают на инвертирую 0 щие входы дифференциальных усилителей 11 и 12, на неинвертирующие входы которых подаются компенсирующие напряжения U и Uj . Далее выходные сигналы дифференциальных усилителей

5 1 и 12 поступают на полосовые фильтры 13 и 14, а затем компараторы 15 и 16 с пороговыми напряжениями U и

IV .

Наличие полосовых фильтров 13 и 14 позволяет увеличить чувствительность устройства к наличию трещины и уменьшить влияние изменения электрической проводимости, а изменяя опорные сигналы на компараторах 15 и 16, можно изменять чувствительность и помехоустойчивость всего устройства. Далее сигнальг поступают на фильтры 17 и 18 верхних частот и формирователи 19 и 20 сигнала, формирующие логические уровни. Далее сигнал опорного канала инвертируется инвертором

27и поступает на конъюнктор 28, на второй вход которого поступает сигнал с рабочего канала, чем обеспечивается нечувствительность устройства к изменению электрической проводимости и перекосу измерительной системы. Сканирование поверхности материала проводится таким образом, чт.о рабочая двухконтурная резонансная система 5 располагается впереди опорной. Тогда при попадании трещины в зону контроля сравнивают конъюнктор

28и устанавливают R-S-триггер 31 в в единицу, а сигнал с выхода инвертора-усилителя 32 включает блок 33 сигнализации и включает регистратор 41, регистрирующий разностный сигнал с выхода блока 36 вычитания.

Формула изобретения

Устройство для вихретоковой дефектоскопии слабопроводящих материалов, 55 содержащее рабочий и измерительный каналы, каждый из которых содержит соединенные последовательно кварцо- ванный генератор, двухконтурную резонансную систему с накладным вихре- токовым преобразователем во внешнем контуре, амплитудный детектор, усилитель тока и дифференциальный усилитель, соединенные после овательно блок вычитания, подключенный к выходам дифференциальных усилителей, усилитель постоянного напряжения и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения досто- верности контроля,оно снабжено двумя идентичными цепями, подключенными к дифференциальным усилителям и состоящими из соединенных последовательно полосового фильтра, компаратора, фильтра верхних частот я формирователя сигнала, инвертором, подключенным к выходу формирователя сигнала опорного канала, соединенными последовательно конъюнктором, к входу ко- торого подключены выходы .инвертора и формирователя сигнала рабочего канала, триггером и блоком сигнализации, и блоком коммутации, вкгаоченным

между выходом усилителя постоянного напряжения и регистратором, управляющий вход блока коммутации подключен к вькоду триггера, собственная частота внутреннего контура двухконтур- ной резонансной системы равна рабочей гармонике кварца кварцованного генератора, исходная обобщенная расстройка внешнего контура равна

(1 + К2 QM/V/2,

где К - коэффициент связи;

Q - собственная добротность

контуров,

а отношение квадратов радиусов накладных вихретоковьгх преобразователей рабочего и опорного каналов равно отношению частот кварцованных генераторов опорного и рабочего каналов и равно отношению квадратов тол- щи.и диэлектрических прокладок между торцами вихретоковых преобразователей и поверхностью материала.

fe

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля вихрето- ковыми методами .и может быть использовано в промышленности для дефектоскопии углерод-углеродных и угле- пластиковых композиционных материалов. Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счёт ослабления влияния мешаюш х факторов и вьщеления информативных параметров. Устройство содержит рабочий и измерительный каналы, каждый КЗ которых содержит соединенные последовательно кварцованный генератор, двухконтурную резонансную систему, амплитудный детектор, усилитель тока, дифференциальный усилитель, полосовой фильтр, компаратор, фильтр верхних частот и формирователь сигнала, и инвертор, подключенный к опорнрму сигналу, сое- диненные последовательно конъюнктор, к входам которого подключены инвертор и рабочий канал, триггер и блок сигнализации и соединенные последовательно блок вычитания, усилитель постоянного напряжения, блок ком- мутации и регистратор. При работе устройства мешающие сигналы компенсируются на выходах каналов, а информационные - усиливаются и регистрируются. 1 ил. i (Л N9 О) О 00 00 ел

Редактор Л.Повхан

Составитель Ю.Глазков

Техред Л.Сердюкова Корректор Е.Сирохман;

Заказ 5223/44 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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