Автоматизированный вихретоковый дефектоскоп Советский патент 1987 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля вихретоковы- ми методами и может быть использовано для дефектоскопии трубопроводов.

Целью изобретения является повышение надежности и производительности контроля за счет отстройки от по- меховых зон объекта и компенсации неидентичности измерительных катушек.

На чертеже приведена структурная схема автоматизированного вихретоко- вого дефектоскопа.

Дефектоскоп, содержит соединенные последовательно источник 1 переменного тока и возбуждающую катушку 2, N измерительных блоков 3.1-3.N, каждый из которых содержит соединенные последовательно измерительную катушку 4, индуктивно связанную с возбуждающей катушкой 2, полосовой усилитель 5, детектор 6, блок 7 вычитания и компаратор 8 и аттенюатор 9, под- кхпоченный к второму входу блока 7 вычитания.

Кроме того, устройство содержит источник 10 постоянного TOKaj выходы которого подключены к входам аттенюатора 9 и компаратора 8 всех N измерительных блоков, соединенные после довательно N-входовую схему ИЛИ 11, подключенную к выходам компаратора 8, схему И 12, аналого-цифровой преоб- разователь 13 и блок 14 памяти.

Устройство также содержит соединенные последовательно N-входовую схему И 15, входы которой объединены с входами N-входовой схемы ИЛИ 11, а инверсньш выход подключен к второму входу схемы И 12, управляемый генератор 16, счетчик 17 и коммутатор

18,подключенный к аттенюатору 9,соединенные последовательно генератор

19,выход которого подключен к третьему .входу схемы И 12, счетчик 20 угловой координаты, счетчик 21 продольной координаты, и мультиплексор 22, второй вход которого подключен к выходу счетчика 20 угловой координаты, третий вход связан с выходом схемы И 12, четвертьш вход - с аналого-цифровым преобразователем 13, а выход подключен к блоку 14 памяти.

Устройство также содержит коммутатор 23, первая группа из N-входов которого подключена к соответствующим выходам блока 7 вычитания изме- рительньгх блоков 3, вторая группа входов подключена к выходам счетчи-

ка 20 угловой координаты, а выход соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя 13,

Дефектоскоп работает следующим образом.

Возбуждающая катушка 2 совместно с измерительными катушками 4, расположенными в циркулярном направлемии, продвигается по трубе (не показана) со скоростью V. Генератор 19 синхронизирован со скоростью продвижения и.за время

-I

где R - ра

,

,

20

30

35

40

диус измерительной катушки, выдает 5 N+1 импульс в виде пачки, период Т которой равен 2R/V.

Полученньй информативный сигнал усиливается усилителем 5, детектируется детектором 6 и поступает на блок 7 вычитания, на второй вход которого поступает компенсирующий сигнал с аттенюатора 9. При отсутствии дефекта на выходе аттенюатора 9 имеется нулевой сигнал и компаратор 8 25 не срабатывает.

При этом импульсы запуска, поступающие с выхода генератора 19, не проходят на вход запуска аналого-цифрового преобразователя 13, который не дает команду Запись в блок 14 памяти, и поэтому в последнем не может быть записана ни дефектоскопическая информация, ни информация о продольной координате.

Допустим, что одна из из1 еритель- ных катушек 4 проходит под дефектом в виде длинной узкой трещины. При этом обобщенньй параметр /з выбирается из условия минимальной чувствительности вносимого напряжения к глубине залегания дефекта. Тогда на выходе детектора 6 одного из измерительньк блоков 3 сигнал превышает уровень первой уставки, которую задает ис- 45 точник 10 постоянного тока, на выходе компаратора 8 появляется сигнал логической 1, который проходит через N-входовую схему ИЛИ 11 на первый вход схемы И 12, при этом на ее второй вход приходит сигнал логической 1 с инверсного выхода N-входовой схемы И 15, так как на ее выходах присутствует только один сигнал логической 1 только с выхода одного из компараторов 8. Схема И 12 работает как клапан для импульсов, поступающих от генератора 19 на вход запуска ан;1лого-цифрового преобразователя 13, следовательно, импульсы

50

55

с выхода генератора 19 проходят на вход за ггуска аналого-цифрового преобразователя 13, Частота этих импульсов подбирается в соответствии со временем преобразования аналого- цифрового преобразователя 13 и не зависит от частоты возбуждения вихревых токов в объекте контроля. После окончания преобразования аналого- цифровой преобразователь 13 вьщает сигнал записи на первый вход блока 14 памяти, при этом мультиплексор 22 переключается первьм импульсом в пачке, поступающим от генератора 19, в состояние, в котором он подклю чает вьпсодной регистр аналого-цифрового преобразователя 13 к первому входу блока 14 памяти. Импульсы от генератора 19, поступая на вход счетчика 20 угловой координаты, переклю- чают коммутатор 23, который осуществляет опрос измерительных блоков 3, В N+1 состоянии счетчик 20 угловой координаты переключает мультиплесор 22 в состояние, в котором послед НИИ подключает выходные разряды счетчика 21 продольной координаты к второму входу блока 14 памяти, а N+1 им импульс пачки (последний импульс пачки) записывает этот код в блок 14 памяти. Таким образом, в блоке 14 памяти образуются N+Т-мерные массивы N первых элементов которых- характеризуют сечение трубы в циркулярном направлении, а последний элемент несет информацию о продельной координате этого сечения. Все полученные, таким образом, сечения несут информацию о дефектах.

В случае когда измерительные ка- тушки 4 входят в зону распорного дер ,жателя, срабатывают все компараторы 8,, так как распорный держатель симметричен в циркулярном направлении трубы, и на прямом выходе N-входовой схемы И 15 появляется логическая 1, следовательно, клапан, собранный на схеме И 12, закрыт, аналого- цифровой преобразователь 13 не запускается и запись не осуществляется. Появление логической 1 на прямом выходе N-входовой схемы И 15 иници- рует запуск управляемого генератора 16, который управляет коммутатором

18. Переключаясь, коммутатор 18 пони-55 соединён с вторым коммутатором, а

жает коэффициент ослабления аттенюа- второй вход подключен к источнику

торов 9 до тех пор, пока хотя бы на

ВНИИПИ Заказ 2355/47

постоянного тока,

Тираж 776 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

одном из компараторов 8 не появится уровень логического О, После этого на прямом выходе N-входовой схемы И 15 появляется уровень логического О и дефектоскоп работает так же, как и при наличии дефекта вне зоны распорного держателя.

Формула изобретения

10

J5 20 25

5 0 5

0

0

Автоматизированный вихретоковый дефектоскоп, содержащий соединенные последовательно источник переменного тока и возбуждающую катушку, соединенные последовательно N измерительных блоков, коммутатор и аналого-цифровой преобразователь и источник постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и производительности контроля, он снабжен соединенными последовательно N-входовой схемой ИЛИ и схемой И, выход которой подключен к аналого-цифровому преобразователю, соединенными последовательно N-входовой схемой И, инверсный выход которой подключен к второму входу схемы И, управляемым генератором, счетчиком и вторым коммутатором и соединенными последовательно генератором, выход которого подключен к третьему входу схемы И, счетчиком угловой координаты, выходы которого подключены к входам первого коммутатора, счетчиком продольной координаты, мультиплексором, второй и третий входы которого подключены к счетчику угловой координаты, а четвертый - к аналого-цифровому преобразователю, и блоком памяти, второй вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а каждый измерительный блок выполнен в виде последовательно соединенных

5 измерительной катушки, полосового

усилителя, детектора, блока вычитания, выход которого подключен к соответствующему входу первого коммутатора, компаратора вьпсоД которого подключен

Q к соответствующему входу N-входовой схемы И и N-входовой схемы ИЛИ, а входы - к источнику постоянного тока и аттенюатора, выход которого подключен к блоку вычитания, первый вход

5

постоянного тока,

Тираж 776 Подписное

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для дефектоскопии трубопроводов . Целью изобретения является повьш1ение надежности и производительности контроля за счет .отстройки от помеховых зон объекта и компенсации неидентичностп измерительных катушек. При дефектоскопии объекта возбуждающая катушка совместно с измерительными катушками перемещается по трубе. Сигнал, полученный в измерительных каналах в отсутствие дефекта, не регистрируется. При наличии продольного узкого дефекта появляется сигнал на выходе одного из из - мерительных каналов 3, который включает аналого-цифровой преобразователь 13 и в цифровой форме записывается в блоке 14 памяти совместно с информацией о его расположении. При изменении структуры контролируемого объекта срабатывают все компараторы в измерительных блоках, и на выходе N-входовой схемы И.появляется логическая единица, блокирующая запись. При этом запускается коммутатор 18, изменяющий коэффициент передачи до тех пор, пока не включится один из i (Л компараторов, и схема возвращается 1 ил. в со СП 00 00 Х)