Вихретоковый дефектоскоп Советский патент 1987 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для дефектоскопии электропроводных изделий электромагнитным методом.

Целью изобретения является новышение надежности контроля за счет лучишй отстройки от влияния на результат контроля зазора между преобразователем и изделием и электромагнитных помех.

На чертеже приведена блок-схема вихре- токового дефектоскопа.

Дефектоскоп состоит из задающего генератора 1, управляемого стабилизатора 2 напряжения, измерительного автогенератора 3, вихретокового преобразователя 4, амплитудного детектора 5, компаратора 6, блока 7 совпадения, генератора 8 импульсов второго счетчика 9, одновибратора 10, блока 11 сравнения, формирователя 12 кода, индикатора 13, первого счетчика 14, тактового генератора 15, цифроаналогового преобразователя 16.

Задающий генератор 1 подключен параллельно к третьему входу блока 7 совпадения, к входу одновибратора 10, третьему входу блока 11 сравнения и входу управляе- Ftioro стабилизатора 2 напряжения, выход которого соединен с вторым входом (щиной питания) измерительного автогенератора 3, в колебательный контур которого включен вихретоковый преобразователь 4. К выходу измерительного автогенератора 3 подключены последовательно соединенные амплитудный детектор 5 и компаратор 6, выход которого соединен с первым входом блока 7 совпадения. Генератор 8 импульсов подключен к второму входу блока 7 совпадения, выход блока 7 совпадения - к второму входу второго счетчика 9, к первому входу которого подютючен выход одновибратора 10. Выход счетчика 9 соединен с первым входом блока 11 сравнения, второй вход которого сое- ди};ен с формирователем 12 кода. Выход блока i1 сравнения подключен к индикатору 13 и к первому входу первого счетчика 14, к второму входу которого подключен тактовый генератор 15. Выход счетчика 14 соединен с входом цифроаналогового преобразователя 16, выход которого подключен к управляющему входу измерительного автогенератора 3.

В вихретоковом дефектоскопе реализован импульсный .метод возбуждения измерительного автогенератора 3, в колебательный контур которого пара.метрический вихретоковый преобразователь 4, взаимодействующий с объекто.м контроля (не показан). Р} качестве ипфор.мационного параметра о состоянии контролируемого объекта используется длительность установления вы- coKOMacTOTiibix колебаний измерительного автогенератора. В дефектоскопе использован режим работы измерительного автогенера- 1 ора. близкий к режиму срыва генерации.

0

5

0

5

0

5

5

0

5

Дефектоскоп работает с.тедующим образом.

Устанавливают необходимый режим работы измерительного автогенератора 3 путем изменения амплитуды импульсов пита- н-ия измерительного автогенератора, поступающих от управляемого стабилизатора 2 напряжения. Частоту опроса измерительного автогенератора определяет задающий генератор I, который во время работы измерительного автогенератора 3 запирает блок 11 сравнения и открывает блок 7 совпадения. В это время второй счетчик 9 принимает сигналы от генератора 8 импульсов. Одновременно одновибратор 10 формирует короткий импульс, устанавливающий в ноль второй счетчик 9. Начинается процесс измерения интервала времени установления высокочастотных колебаний. После того как амплитуда высокочастотного сигнала достигла порогового уровня, срабатывает компаратор 6 и на его выходе устанавливается «О, который закрывает блок 7 совпадения. Информация о количестве импульсов, прошед- щих на второй счетчик 9 в двоичном-параллельном коде, поступает на блок 11 сравнения. Второй счетчик 9 сохраняет информацию до прихода очередного импульса сброса. После того как процесс измерения окончен, задающий генератор 1 закрывает блок 7 совпадения и открывает блок 11 сравнения, который сопоставляет информацию, по- ступивЩую во второй счетчик 9, с информацией, поступающей от формирователя 12 кода. В зависимости от соотнощения кодов, хранящихся в счетчике 9 и формирователе 12 кода, на трех выходах блока 11 сравнения появляются различные сигналы, управляющие индикатором 13.

При отсутствии дефектов на контролируемой поверхности и минимальном зазоре между преобразователем объекта контроля от второго счетчика 9 поступает код, который соответствует коду, поступающему от формирователя 12 кода. На выходе блока П сравнения появляется импульс, и загорается светодиод «НОРМА индикатора 13.

Появление трещины под преобразовате- ле.м 4 приводит к увеличению активного вносимого сопротивления вихретокового преобразователя, уменьшению эквивалентного сопротивления резонансного контура, уменьшению амплитуды и к увеличению времени установления высокочастотных колебаний. Код на выходе второго счетчика 9 оказывается больще кода формирователя 12 кода. На выходе блока 11 сравнения появляется импульс, загорается светодиод «ДЕФЕКТ индикатора 13. С этого выхода блока 11 сравнения импульсы .могут также подаваться на какое-либо сортирующее устройство или дефектоотметчик.

Увеличение зазора между преобразователем и контролируе.мой поверхностью уменьшает активное вносимое сопротивление, что приводит к уменьшению времени установления высокочастотных колебаний измерительного автогенератора 3. Код второго счетчика 9 становится меньше кода формирователя 12 кода, и на выходе блока 11 сравнения появляется импульс, поступающий на первый вход первого счетчика 14 и на индикатор 13, в котором загорается светодиод «ЗАЗОР. На выходе цифроаналогового преобразователя 16 появляется напряжение отрицательной полярности, которое подается на управляющий вход измерительного автогенератора 3.

Вольтамперная характеристика активного элемента автогенератора 3 выбрана такая, что при увеличении напряжения с цифро- аналогового преобразователя его отрицательное сопротивление падает, что приводит к уменьшению амплитуды колебаний и увеличению времени установления колебаний. Тем самым обеспечивается сохранение длительности установления колебаний.

Увеличение числа импульсов в первом счетчике 14 происходит до тех пор, пока код на выходе второго счетчика 9 не станет равным коду формирователя 12 кода. Установка дефектоскопа в исходное состояние осуществляется по команде тактового генератора 15. После этого процесс автоматической регулировки чувствительности дефектоскопа возобновляется. Таким образом, осуществляется регулировка чувствительности вихрето- кового дефектоскопа при случайном изменении зазора между преобразователем 2 и объектом контроля.

Таким образом, в дефектоскопе повышена вероятность выявления дефектов при изменении зазора между преобразователем и объектом контроля за счет вывода измерительного автогенератора в режим максимальной чувствительности, близкий к режиму срыва генерации, уменьшена вероятность сбоя вихретокового дефектоскопа от индустриаль- ных помех, что достигается за счет преобразования длительности установления колебаний (связанной с параметрами дефекта) в код.

10

Формула изобретения

5

Вихретоковый дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные измерительный автогенератор с включенным в его колебательный контур вихретоковым преобра- зователем, амплитудный детектор и компаратор, генератор импульсов, индикатор и последовательно соединенные первый счетчик и цифроаналоговый преобразователь, подключенный к управляющему входу измеQ рительного автогенератора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля, он снабжен последовательно соединенными задающим генератором, одно- вибратором, вторым счетчиком и блоком сравнения, выход которого соединен с индикатором и первым входом первого счетчика, блоком совпадения, первый вход которого соединен с выходом компаратора, второй вход подключен к генератору импульсов, а выход - к второму входу второго счетчика,

Q формирователем кода, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, тактовым генератором, подключенным к второму входу первого счетчика, управляемым стабилизатором напряжения, включенным между выходом задающего генератора и

5 шиной питания измерительного автогенератора, а выход задающего генератора подключен к третьим входам соответственно блока сравнения и блока совпадения.

Изобретение относится к дефектоскопии электропроводных изделий электромагнитным методом. Целью является повышение надежности контроля м счет лучшей отстройки от влияния зазора и электромагнитных полей, что достигается за счет авто.матичес- кого поддержания режима работы измерительного автогенератора (АГ), близкого к режиму срыва генерации. Автоматическая регулировка чувствительности к зазору осу- и.1.ествляется изменением напряжения на управляюп1ем в.ходе измерительного АГ с поMOULbro цени, в которую входит блок 1 сравнения, счетчик 14 и цифроаналоговый преобразователь- 16. Периодичность подстройки измерительного АГ определяет тактовый генератор 15. Питание измерительного АГ осуществляется от управляемого стабилизатора 2 напряжения. В дефектоскопе использован импульсный метод возбуждения измерительного АГ, в колебательный контур которого включен вихретоковый преобразователь 4, частоту опроса измерительного АГ формирует задаюпхий генератор 1. Информационным параметром о состоянии объекта контроля служит интервал времени установления высокочастотных колебаний измерительного АГ. Амнлитудный детектор 5, компаратор 6, блок 7 совпадения, генератор 8 импульсов, счетчик 9 и одновибра- тор 10 преобразуют длительность времени установления высокочастотных колебаний измерительного АГ в двоичный код. Информация отражается на индикаторе 13. 1 ил. ОС