Устройство для вихретоковой дефектоскопии неоднородных материалов Советский патент 1987 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относитсй к средствам вихретокового неразрушающего контроля неоднородных материалов и изделий из них и может быть использовано для контроля поверхностных трещин в угле- графитовых композитах в автоматическом режиме сканирования.

Целью изобретения является автоматизация контроля глубины поверхностных трещин за счет определения мак- Ш следнего регистра 22.

симального значения текущей разно сти сглаженных отсчетов.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для вихретоковой дефектоскопии неоднородных материалов содержит измерительный канала 1, состо- ящий из последовательно соединенных высокочастотного генератора 2, резонансной системы 3 с накладным вихре- токовым преобразователем (не показан) и первой.схемы 4 амплитудного преобразования сигнала, и канал 5 вьщеления мешающих факторов, состоящий из последовательно соединенных генератора 6 средних частот, резонансной системы 7 с вихретоковым преобразователем (не показан).и второй схемы В амплитудного преобразо вания .сигнала.

Диаметр вихретокового преобразователя измерительного канала 1 равен 2 мм. Второй вихретоковый преобразователь канала 5 вьщеления мешающих факторов расположен соосно с первым и его диаметр равен 7 мм. Устройство содержит также соединенные последовательно первый мультиплексор 9, подключенный к выходам измерительного канала 1 и канала 5 выделения мешающих факторов, аналого-цифровой преобразователь 10-, блок 11 определения текущей разности сглаженных отсчетов и мультиплексор 12. Кроме того, устройство содержит соединенные последовательно регистр 13, подключенный к выходу аналого-цифрового преобразователя 10, компаратор 14, к второму входу которого подключен мультиплексор 12, два конъюнктора 15 и 16, блок 17 вьщеления максимума к второму входу Которого подключен выход мультиплексора 12 и регистратор 18..

В состав устройства входит блок 19 управления, выходы которого подключены к мультиплексору 9, блоку 11 определения текущей разности сглаженных отсчетов,регистру 13, вторым

входам конъюнкторов 15 и 16 и блоку 17 выделения максимума.

Блок 11 определения текущей разности сглаженных Отсчетов состоит из цепочки последовательно соединенных. регистров 20-22 и сумматора 23. Сумматор 23 своими входами соединен с неинвертирующим выходом первого регистра 20 и инвертирующим выходом по0

5

Блок 17 выделения максимума содержит последовательно соединенные регистры 24 и 25 и компаратор 26, входы которого подключены к выходам ре5 гистров 24 и 25, а также содержит конъюнктор 27, регистр 28 и блок 29 конъюнкторов. Неинвертирующий выход компаратора 26 соединен с первым входом конъюнктора 27, вход которого соединен с блоком 14 управления. Выход конъюнктора 27 подключен к управляющему приемом информации входу регистра 28, информационный вход которого соединен с выходом регистра 24, Инвертирующий выход компаратора 26 и выход регистра 28 подключены к входам блока 29 конъюнкторов, выход которого является выходом блока 17 выделения максимума.

0

Устройство работает следующим образом.

В процессе автоматического сканирования бездефектной поверхности изделия (не показано) изменение электрической приводимости от участка к участку материала приводит к изменению внесенных сопротивлений вихре- Q токовых преобразователей измерительного канала 1 и канала 5 выделения мешающих факторов. Это приводит к изменению амплитуды гармонических напряжений, снимаемых с резонансных систем 3 и 7. Схемы 4 и 6 амплитудного преобразования сигналов выделяют огибающие этих напряжений, причем отсутствию материала в зоне контроля соответствует нулевой уровень на выходе схем 4 и 8 амплитудного преобразования сигнала. Мультиплексор 9 в соответствии с сигналами, задаваемыми блоком 19, осуществляет поочередное подключение к входу аналого- цифрового преобразователя 10 выходов каналов 1 и 5. При этом в соответствии с сигналами блока 19 управления информация с вьпсода схемы 4 записывается в регистры 20-22, а ин5

5

0

5

формация с выхода схемы 8 - в регистр 13.

В процессе перемещения зонда дефектоскопа по поверхности контролируемого материала из-за его сложной волокнистой текстуры происходят неконтролируемые перемещения зонда в вертикальном направлении в соответствии со всеми неровностями поверхности, огибая которые, перемещается зонд. Это приводит к появлению случайной погрешности, связанной с изменением зазора, накладывающейся на сигнал в резонансной системе 3, причем скорости изменения выходного напряжения схемы 4 амплитудного преобразования сигнала, соответствующие этой погрешности и влиянию неглубоких трещин, в ряде случаев соизмеримы. Вихретоковый преобразователь, включенный в резонансную си20 ВИИ превыщения им порога срабатывания компаратора). Новое и старое значения текущей разности сравниваются в компараторе 26 и в случае, если новое значение больше, на выходе

стему 7, имеет значительно больший (в 3,5 раза) радиус и питается током, частота которого намного ниже (примерном в 84 раза) частоты генера- 25 компаратора 26 появляется логическая тора 2. Это приводит к тому, что глу- 1, которая в момент поступления со- бина контроля у такого преобразователя значительно больше, небольшие «солебания зазора из-за волокнистой

ответствующего управляющего импульса передается через конъюнктор 27 на управляющий приемом информации вход

текстуры материала сказьшаются на егоЗО регистра 28. В регистр 28 при этом

реакции незначительно и корректируются с помощью классической отстройки.

Для подавления влияния случайной погрешности, связанной с колебаниями зазора, на сигнал измерительного канала 1 применяется операция сглаживания .

Для определения разности рядом стоящих сглаженных отсчетов необходимо определить разность противоположных крайних отсчетов диапазонов сглаживания первой и второй точек. Для осуществления этого использова-. ны последовательно соединенные регистры 20-22 и сумматор 23. При сгла- живании по трем точкам этих регистро должно быть чеУыре, по пяти точкам шесть, по семи точкам - восемь. Информация считывается с первого 20 и последнего 22 регистров, а остальные служат для промежуточного запоминания . Под действием сигналов с блока 19 управления информация, соответствующая каждому отсчету, по- следовательно продвигается по цепочке регистров 20-22, таким образом на выходе сумматора 23 образуется

3088874

текущая разность рядом расположенных отсчетов. Эта разность сравнивается в компараторе 14 с порогом, который устанавливается автоматически

с помощью канала 5 вьщеления мешающих факторов. Компаратор 14 срабатывает, когда текущая разность сглаженных отсчетов превысит порог, при этом на его выходе устанавливается

fO логическая 1. Эта 1 в момент поступления соответствующего управляющего импульса передается через конъ- юнктор 15 на управляющий приемом информации вход регистра 24 и в по15 следн йй записывается информация с выхода мультиплексора 12. После следующего отсчета эта разность переписывается в регистр 25, а в регистр 24 поступает новое значение (при усло20 ВИИ превыщения им порога срабатывания компаратора). Новое и старое значения текущей разности сравниваются в компараторе 26 и в случае, если новое значение больше, на выходе

, 25 компаратора 26 появляется логическая - 1, которая в момент поступления со-

компаратора 26 появляется логическая 1, которая в момент поступления со-

ответствующего управляющего импульса передается через конъюнктор 27 на управляющий приемом информации вход

114 It

записывается новое значение разности с выхода регистра 24. Этот процесс продолжается до тех пор, пока какое-либо из новых значений разно:сти не станет меньше старого. Тогда на выходе компаратора 26 появляется логический О и прием информации в регистр 28 прекращается.

Одновременно с инвертирующего выхода компаратора 26 на вход блока 29 конъюнкторов поступает логическая и максимальное значение текущей разности поступает на регистратор 18. Когда значение разности, уменьшаясь,

становится меньше порога, срабатывает компаратор 14, на его выходе устанавливается логический О, который поступает на инвертирующий вход конъ- юнктора 16, ив момент прихода соответствующего управляющего импульса на выходе конъюнктора 16 появляется логическая 1, которая сбрасывает в ноль регистры 24, 25 и 28. Формула из- обретения

Устройство для вихретоковой дефектоскопии неоднородных материалов, содержащее последовательно соединен51308887

ные высокочастотный генератор, резонансную систему с накладным вихре- токовым преобразователем и схему амплитудного преобразования сигнала, соединенные последовательно аналого-цифровой преобразователь и блок определения текущей разности сглаженных отсчетов, регистратор и блок управления, выход которого подключен к входам управления блока определения текущей разности сглаженных от10

счетов, отличающееся тем, что, с целью автоматизации контроля глубины поверхностных трещин.

второму входу которого подключен вы ход первой схемы амплитудного преобразования сигнала, вход управлени мультиплексора подключен к блоку уп равления, а выход - к аналого-цифро вому преобразователю, регистром, ин формационный вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразования, а вход управления - к блоку управления, и соединенными по следовательно вторым мультиплексоро вход которого подключен к блоку опр деления текущей разности сглаженных отсчетов, компаратором, второй вход

оно снабжено соединенными последова- 15 .оторог о подключен к регистру, двутельно генератором средних частот, второй резонансной системой с вторым накладным вихретоковым преобразователем, расположенным соосно первому и не менее чем.в три раза превышающим его по диаметру, второй схемой амплитудного преобразования сигнала и первым мультиплексором, к

ор Л.Гратилло 1790/34

Составитель Ю.Глазков Техред Л.Опейник

Кор Под

Тираж 777 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

второму входу которого подключен выход первой схемы амплитудного преобразования сигнала, вход управления мультиплексора подключен к блоку управления, а выход - к аналого-цифровому преобразователю, регистром, информационный вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразования, а вход управления - к блоку управления, и соединенными последовательно вторым мультиплексором, вход которого подключен к блоку определения текущей разности сглаженных отсчетов, компаратором, второй вход

оторог о подключен к регистру, двумя конъюнкторами, вторые входы которых соединены с блоком управления, и блоком вьщеления максимума, второй вход которого подключен к вы- ходу второго мультиплексора, третий вход- к блоку управления, а выход соединен с входом регистратора.

Корректор Н.Король Подписное

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля неоднородных материалов и изделий из них и может быть использовано, для контроля поверхностных трещин. Целью изобретения является автоматизация контроля глубины поверхностных трещин за счет определения максимального значения текущей разности сглаженных отсчетов. В процессе сканирования контролируемого изделия измерительный канал 1 и канал 5 вьщеления мешающих факторов вьщеляют информационный сигнал, огибающая которого записывается в регистры 20, 21, 22 и регистр 13. Так как вихретоковый преобразователь в канале 5 вьщеления мешающих факторов большего размера и питается меньшей.частотой, то глу- .бина его контроля больше, а следовательно влияние зазора меньше. В блоке 11 определения текущей разности сглаженных отсчетов осуществляется ее вычисление и сравнение в компа4эа- торе 14 с порогом, полученным из канала 5 мешающих факторов. Далее выделяется ее максимальное значение в блоке 17 вьщеления максимума и полученная величина регистрируется регистратором 18. 1 ил. (Л