Феррозондовый дефектоскоп Советский патент 1987 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано для неразрушающего контроля дефектов металлоизделий и сварных швов феррозондовым методом.

Цель изобретения - повьшзение надежности контроля за счет отстройки от влияния на результат контроля состояния поверхности изделия.

На чертеже приведена блок-схема феррозондового дефектоскопа.

Дефектоскоп содержит последовательно соединенные генератор 1, фер- розондовый преобразователь 2, селективный усилитель 3, амплитудный де- дектор 4, первый ключ 5, пиковый детектор 6,второйключ 7,блок 8 аналоговой памяти,интегратор 9,пороговый элемент 10, регистратор 11, последовательно соединенные делитель 12, логический элемент 13 и второй регистратор 14, подключенные к выходу амплитудного детектора 4, блок 15 вычитания, включенный между выходом детектора 4 и вторым входом логического элемента 13, блок 16 управления, подключенный к входам управления соответственно ключей 5 и 7, пикового детектора 6 и блока 8 аналоговой памяти, выход интегратора также подключен к вторым входам делителя 12 и блока 15 вычитания. Блок 16 управления может быть выполнен, например, в виде связанных между собой нескольких формирователей прямоугольных импульсов, в виде набора ключей, управляющих рабЬтой ключей 5 и 7, пикового детектора 6 и блока 8 аналоговой памяти.

Дефектоскоп работает следующим образом.

В исходном состоянии напряжение на выходе делителя 12 сигналов равно нулю, если отношение напряжений ,

и

и больше нуля (достаточное для срабатывания логического элемента 13) при

-t .

где

и, напряже50 шаг, в течение которого открыт ключ 5. Напряжение с выхода пикового детектора 6 записывается при открьгаании ключа 7 в блок 8 аналоговой памяти, сохраняется неизменным по величине в тение на выходе амплитудного детектора 4; U- - напряжение на выходе интегратора; К - отношение сигнала от дефекта к уровню шумов, соответствую- 55 чение следующего шага и подается на щее заданному уровню чувствительное- вход интегратора 9. На выходе блока 8 ти. Напряжение на выходе блока 15 вы- получается ступенчато изменяющееся читаная сигналов больше нуля, если напряжение, величина которого на каж- разность и, - и и,, и равно нулю, дом шаге соответствует максимальному

где и - превышеесли и, - Uj 5 ние сигнала от дефекта над уровнем шумов для заданного уровня чувствительности.

Феррозондовьш преобразователь 2, возбужденный генератором 1, вместе с намагничивающим устройством (не показано) перемещается с постоянной скоростью по поверхности контролируемого изделия (не показано). Намагничивание может выполняться как переменным, так и постоянным магнитным полем. При отсутствии дефектов на

5 преобразователь 2 воздействуют магнитные поля рассеяния намагничивающего устройства и поля рассеяния, связанные с наличием неровной поверхности, царапин, рисок, структурных

0 неоднородностей, что обусловливает некоторый уровень сигналов шумов. Селективным усилителем 3 выделяется

вторая гармоника тока возбуждения,

I

детектируется амплитудным детекто5 ром 4. Напряжение U, с выхода детектора 4 подается на вход ключа 5, на вход делителя 12 сигналов и вход блока 15 вычитания сигналов. На вход блока 16 управления подается опорное

0 напряжение, например, с обмотки намагничивающего устройства (не показано) или с выхода амплитудного детектора 4 при намагничивании переменным магнитным полем, или от источника периоди5 чески изменяющегося напряжения (не показан) при намагничивании постоянным полем. Блок 16 управления формирует последовательности прямоугольных сигналов, которые в следующем

0 порядке управляют работой: сброс содержимого блока 8 аналоговой памяти, открывание ключа 7, сброс напряжения пикового детектора 6, открьшание ключа 5, сброс содержимого блока 8 и

5 так далее в той же последовательности. Пиковый детектор 6 выделяет максимальное значение огибающей сигнала на выходе амплитудного детектора 4 за определенный промежуток времени 0 шаг, в течение которого открыт ключ 5. Напряжение с выхода пикового детектора 6 записывается при открьгаании ключа 7 в блок 8 аналоговой памяти, сохраняется неизменным по величине в те5 чение следующего шага и подается на вход интегратора 9. На выходе блока 8 получается ступенчато изменяющееся напряжение, величина которого на каж- дом шаге соответствует максимальному

значению огибающей сигнала на выходе амплитудного детектора А на предыдущем шаге. Поскольку длительность шагов одинакова, то на выходе интегратора 9 напряжение соответствует среднему значению амплитуд сигналов за какой-то промежуток времени,определяемый постЬянной времени интегратора 9 (зто время гораздо больше длительности шага преобразования и длительности сигнала от дефекта).

При отсутствии дефектов на выходе интегратора 9 присутствует постоянно напряжение, равное величине напряжения на выходе амплитудного детектора 4. На выходах делителя 12 и блока 15 вычитания сигналов напряжение отсутствует, и регистратор 14 не работает.

При появлении дефекта происходит резкое увеличение напряжения на выходе амплитудного детектора 4, которое подается на входы делителя 12 и

30

блока 15 вычитания сигналов, и значи- 25 диненные интегратор, пороговый эле- тельно превьппает напряжение на вторых входах, связанных с вьгходом интегратора 9. На входы логического элемен- ta 13 подается напряжение, и регистратор 14 отмечает наличие дефекта. Напряжение на выходе блока 8 аналоговой памяти скачкообразно увеличивается. Но поскольку длительность сигнала от дефекта невелика по сравнению с постоянной времени интегратора 9, то напряжение на выходе интегратора 9 возрастает незначительно, и чувствительность контроля практически не изменяется .

В том случае, когда поверхность изделия очень грубая и не может быть проконтролирована с требуемой чувствительностью, срабатывает регистратор 11. При этом значительно возрастает уровень шумов и напряжение с ин35

40

мент и регистратор, последовательно соединенные делитель, логический эле мент и второй регистратор, подключен ные к выходу амплитудного детектора, и блок вычитания, включенный между выходом амплитудного детектора и вто рым входом логического элемента, вто рые входы делителя и блока вычитания подключены к выходу генератора, о т личающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля, о снабжен последовательно соединенным первым ключом, пиковым детектором, вторым ключом и блоком аналоговой па мяти, включенными между амплитудным детектором и интегратором, и блоком управления, подключенным к входам уп равления соответственно первого и второго ключей, пикового детектора и блока аналоговой памяти.

ор Е.Копча 4122/40

Составитель В.Филинов Техред М.Ходанич

Корр Под

Тираж 776 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

0

5

0

тегратора 9 превьппает порог срабатывания порогового элемента 10.

Таким образом, сравнение амплитуды каждого сигнала со средним значением амплитуд сигналов за некоторый промежуток времени позволяет точно автоматически изменять чувствительность дефектоскопа в зависимости от амплитуд сигналов помех, определяемых состоянием поверхности. Исключается перебраковка годных изделий и, повьппается надежность контроля, а чувствительность дефектоскопа при использовании различных феррозондовых преобразователей практически одинакова.

Формула изобретения

Феррозондовый дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные генератор, Феррозондовый преобразователь, селективный усилитель и амплитудный детектор, последовательно сое

диненные интегратор, пороговый эле-

мент и регистратор, последовательно соединенные делитель, логический элемент и второй регистратор, подключенные к выходу амплитудного детектора, и блок вычитания, включенный между выходом амплитудного детектора и вторым входом логического элемента, вторые входы делителя и блока вычитания подключены к выходу генератора, о т- личающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля, он снабжен последовательно соединенным первым ключом, пиковым детектором, вторым ключом и блоком аналоговой памяти, включенными между амплитудным детектором и интегратором, и блоком управления, подключенным к входам управления соответственно первого и второго ключей, пикового детектора и блока аналоговой памяти.

Корректор С.Шекмар Подписное

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля. Изобретение позволяет повысить надежность контроля за счет исключения влияния на результат состояния поверхности контролируемого изделия. Дефектоскоп содержит последовательно соединенные генератор 1, феррозондовый преобразователь 2, селективный усилитель 3, амплитудный детектор 4, ключ 5, пиковый детектор 6, ключ 7, блок 8 аналоговой памяти, интегратор 9, пороговый элемент 10, регистратор 11, делитель 12, блок 15 вычитания сигналов, логический элемент 13, второй регистратор 14 и блок 16 управления. При работе дефектоскопа производится деление сигналов, поступающих с выхода амплитудного детектора 4 и выхода интегратора 9, и их вычитание, выполняемое делителем I2 и блоком 15. При появлении дефектов сигналы с выходов делителя 12 и блока 15 поступают на входы логического элемента 13 и регистратор 14 зафиксирует наличие недопустимых дефектов. При грубой поверхности контроля уровень сигнала с интегратора 9 повышается, срабатывает пороговый элемент 10, регистратор 11 зафиксирует наличие плохой поверхности, что не является дефектом, зарегистрированным в регистраторе 14. 1 ип. (Л - 00 00 D1 О1