Вихретоковое устройство для контроля изделий с ограниченным доступом к зоне контроля Советский патент 1987 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано для контроля зазоров, толщин непроводящих покрытий и перемещений труднодоступных изделий вихрето- ковым методом.

Целью изобретения является повыщение точности контроля за счет отстройки от воздействующих на устройство контроля мещаю- щих факторов, (изменение температуры, вибраций и т. д.) путем периодического тестирования и последующей коррекции параметров вихретокового преобразователя.

На чертеже приведена конструкция устройства.

Устройство содержит вихретоковый преобразователь с катущкой 1 индуктивности, размещенной над контролируемым изделием 2, подключенный к ней блок 3 обработки сигналов с преобразователя, диэлектрический корпус 4 преобразователя в виде стакана, расположенного внутри технологического отверстия 5 неподвижной части изделия 2, элемент 6 тестирования, установленный на диэлектрической подложке 7, и блок 8 коррекции. Элемент 6 тестирования размещен на фиксированном расстоянии от рабочего торца катущки 1 индуктивности между преобразователем и контролируемой частью изделия 2. Блок 8 коррекции содержит переключатель 9, регулируемый резистор 10, блок 11 измерения электропроводности.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал возбуждения вихретоковой катушки 1 подается с блока 3. Блок 8 коррек- ции выключен, сопротивление элемента 6 тестирования для вихревых токов велико и его наличие не сказывается на плотности вихревых токов, возбуждаемых в контролируемой части изделия 2, Сигнал с катущки 1 обрабатывается в блоке 3, и контролируемый параметр, например зазор между катущкой 1 и изделием 2, или толашна покрытия изделия 2, фиксируется на регистрирующем устройстве блока 3. При тестировании параметров вихревого преобразователя, которое проводят периодически, блок 8 коррекции включают. При этом электропроводность элемента 6 тестирования многократно увеличивается, причем его влияние становится схожим с влиянием гипотетического сплошного слоя немагнитного металла, нанесенного на подложку 7, и, как следствие, преобразователь экранируется от контролируемой части изделия 2.

В отсутствие вихревых токов в контролируемой части изделия 2 измеряют сигнал катущки 1 индуктивности и сравнивают его с помощью блока 3 обработки с приписанным датчику при градуировке номинальным значением. По результатам сравнения в блоке 3 обработки корректируют параметры преобразователя. Таким образом, осуще0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ствляется переодическое тестирование преобразователя при любой конфигурации и динамике контролируемой части изделия и при необходимости - коррекция его параметров.

Элемент тестирования может быть выполнен в виде соосно с преобразователем спиральной катущки из немагнитного материала Для накладного преобразователя - это плоская спираль, для проходного - цилиндрическая. Блок 8 коррекции выполнен в виде коммутатора, подключенного к концам спиральной катушки.

Сопротивление спирали при разомкнутом коммутаторе для вихревых токов велико, ее наличие практически не влияет на выходной сигнал катущки 1. Спираль наматывается плотно, практически без зазора между витками, ее форма должна быть близка к форме токов, наводимых в сплощном металле. Благодаря этому при включении корректора контролируемая часть изделия 2 экранируется от катущки 1.

Элемент тестирования может быть выполнен также в виде слоя фоторезиста. В этом случае блок 8 коррекции содержит коммутатор и источник света (не показан), оптически связанный со слоем фоторезиста. Когда корректор выключен, электропроводность фоторезиста крайне низка, наличие элемента 6 тестирования не влияет на сигнал катущки 1. При включении блока 8 коррекции, т. е. замыкании коммутатора и включении источника света, электропроводность слоя фоторезиста многократно возрастает, и он экранирует контролируемую часть изделия 2 от катущки 1.

Для того, чтобы изменение влияющих факторов, например температуры, старения, не сказывалось на свойствах элемента тестирования, когда он представляет собой спираль, коммутатор выполнен в виде переключателя 9, последовательно соединенного с регулируемым резистором 10, и блока 11 измерения электропроводности, подключенного параллельно переключателю 9.

Если электропроводность спирали изменилась то резистором 10 устанавливают прежнее (заранее известное) сопротивление цепи спирали.

Таким образом, преобразователь в процессе эксплуатации периодически тестируется и при необходимости корректируется, причем его работа не зависит от температурного режима контроля; тестирование и коррекция осуществляются без извлечения преобразователя из технологического отверстия 5, что исключает влияние на результат контроля установочных параметров преобразователя.

Формула изобретения

1. Вихретоковое устройство для контроля изделий с ограниченным доступом к зоне

контроля, содержащее вихретоковый преобразователь с катушкой индуктивности и корпусом в виде стакана и блок обработки сигнала преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено блоком коррекции и связанным с ним элементом тестирования, установленным на диэлектрической подложке на фиксированном расстоянии от рабочего торца катушки индуктивности.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что элемент тестирования выполнен в виде соосной с преобразователем спиральной катушки из немагнитного материала, а блок коррекции выполнен в виде коммутатора.

Редактор И. Слободяник Заказ 2654/48

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москна, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-нолиграфическое преднриятне, г. Ужгород, ул. Проектная. 4

подключенного к концам катушки индуктивности.

3.Устройство по п. 2, отличающееся тем. что коммутатор выполнен в виде переключателя, последовательно соединенного с ним регулируемого резистора и блока измерения электропроводности, подключенного параллельно .переключателю.

4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что элемент тестирования выполнен в виде слоя фоторезиста на диэлектрической подложке, а блок коррекции выполнен в виде коммутатора и соединенного с ним источника света, оптически связанного со слоем фоторезиста.

Составитель В. Филинов

Техред И. ВересКорректор Л. Ильин

Тираж 776Подписное

Устройство предназначено .для контроля зазоров, толщин покрытий и динамических характеристик труднодоступных изделий вихретоковым йетодом. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет периодической калибровки преобразователя, не зависяш,ей от изменения температуры контролируюпхей среды и процессов старения преобразователя. Вихретоковую катушку 1 в корпусе 4 в виде диэлектрического стакана устанавливают в технологическом отверстии 5 изделия. Между катушкой 1 и контролируемой частью изделия 2 устанавливают элемент 6 коррекции в виде спирали 7. Замыкают ключ 9 и делают спираль 7 подобной электропроводному экрану. В этот момент происходит калибровка преобразователя сигналом блока 3. Электропроводность цепи спирали измеряют измерителем 11 и поддерживают постоянной при изменении температуры посредством резистора 10. В режиме контроля ключ 9 разомкнут. I ил. to СГ)