Имитатор сигналов для настройки электромагнитных дефектоскопов Советский патент 1987 года по МПК G01N27/90 

113

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при проектировании и настройке вихретоковых дефектоскопов.

Цель изобретения - повьшшние точности имитации за счет устранения несоответствия магнитных полей, созда

ваемых излучающими катушками, магнитным полям, создаваемым вихревыми токами в объекте контроля.

На чертеже представлена блок- схема имитатора.

Р митатор сигналов для настройки электромагнитных дефектоскопов содержит генератор 1, N излучающих обмоток 2 (N 10), проходной вихре- токовый преобразователь в виде подключенной к генератору 1 обмотки 3 возбуждения и М плоских измерительных обмоток 4 и 5 разного диаметра (), М компенсаторов 6, подключенных к соответствующим измерительным обмоткам 4 и 5, N линий 7 задержки, каждая из которых подключена к соответствующей излучающей обмотке 2, и блок формирования тока возбуждения, выполненный в виде двух М-канальных блоков 8 и 9 записи и воспроизведения, 2М амплитудно-фазовых детекторов 10, 2М аналого-цифровых преобразователей 11, вычислительного блока 12, 2М цифроаналоговых преобразователей 13, М пар модуляторов 14, фазовращателя 15 и М сумматоров 16, к каждому выходу первого блока 8 запис и воспроизведения подключены входы двух амплитудно-фазовых детекторов 10, выходы которых через соответствующие аналого-цифровые преобразователи 11 подключены ко входам вычислительного блока 12, выходы последнего подключены к первым входам соответствующих цифро-аналоговых преобразователей 13 вторые входы каждой пары которых подключены к выходам генератора 1 и фазовращателя 15, а их выходы - ко входам сумматоров 16, выходы сумматоров 16 подключены ко входам второго блока 9 записи и воспроизведения, а входы первого и вы-ходы второго блоков 8 и 9 записи и воспроизведения подключены соответственно к выходам компенсаторов 6 и входам линий 7 задержки.

Имитатор работает следующим образом.

Генератор -1 создает в обмотке 3 возбуждения вихретокового преобразователя переменный ток. Компенсаторами 6 и 7 компенсируют напряжения на измерительных обмотках 4 и 5,

вносимые обмоткой 3 возбуждения. Вих„

ретоковыи преобразователь перемещают вдоль объекта 17 контроля и записывают в первый блок 8 записи и воспроизведения напряжения U(x),

и(х),вносимые в измерительные обмотки 4 и 5 объектом контроля, где X - координата измерительной обмотки по продольной оси относительно края объекта контроля. Затем первый блок 8

записи и воспроизведения, например магнитофон, включают в режим воспроизведения и- подают напряжения U, (х), U2(x) на амплитудно-фазовые детекторы 10, на выходах которых получают

действительные и мнимые составляющие напряжений и (х) и ):

и (х) ReU,(х);

91

и,, (x)ImU, (х); У,„ (х) ReU.(x);

92 и„,(х)

ImU,(x).

35

Аналого-цифровые преобразовател 30 11 преобразуют непрерывные сигналы и о, (х) , ), UgjCx), и M,J(X) в

дискретные сигналы U д (плх) , (п4х), и 5

О,1,...,N, где

; (П4Х) , ), Ufr7,;(ndx) , П

N -- , d X - инJX

тервал дискретизации; L - длина объекта контроля.

Интервал дискретизации /)х определяется по теореме Котельникова:

40

Лх

2f

где fд - частота наивысшей гармоники

Uq.b), и.(х).

щие igj (п/зх) ., 1,,/ndx)

0

в спектрах сигналов

5 Ug, (х), и„,;(х) .

Вычислительный блок 12 определяет действительные и составляю- 1о. (п/зх), 1„,,(), ),

токов в излучающих обмотках 2 с диаметрами соответственно d и d, позволяющих воспроизводить напряжения Ug, (плх), и Mi(n/jx), ), UMsCfi x) в измерительных обмотках 4 и 5, путем решения системы линейных

g алгебраических уравнений, в которых токи в излучающих обмотках 2 и напряжения в измерительных обмотках 4 и 5 связаны через соответствующие взаимные индуктивности, которые определяют либо экспериментально, либо расчетным путем.

Излучающие обмотки 2 располагают так, что они практически не влияют на измерительные.

Цифроаналоговые преобразователи 13 преобразуют дискретные сигналы IgjCn x), I j(njx) , Ig(nJx), ) в непрерывные сигналы I д (х) , 1д,(х),

I94() IA,/)Эти сигналы поступают на первые

(модулирующие) входы модуляторов 14 соответственно,

Так как на вторые входы пар модуляторов 14 поступает синусоидальное напряжение с генератора 1, и напряжение, сдвинутое ро фазе с помощью фазовращателя 15 на 90°, то в результате на выходах сумматоров 16 получают соответственно сигналы ) и 1(х), которые записывают на второй блок 9 записи-воспроизведения. Затем включают блок 9 в режим воспроизведения и запитывают излучающие обмотки 2.1-2.5 и 2.6-2.10 соответственно токами t(x) и 14 (х), причем токи в соседних обмотках (находящихся на расстоянии А друг от друга) сдвинуты во времени на S с помощью линий 7 задержки.

Таким образом, если теперь поместить проходной вихретоковый преобразователь внутрь излучающих обмоток 2, то будет имитироваться воздействие объекта контроля на преобразователь при сканировании со скоростью

:

практически, задержку 1 выбирают такой, чтобы получить необходимую имитируемую скорость сканирования, а скорость движения ленты магнитофона (блока 9) выбирают так, чтобы получить при данной задержке 1 необходимое пространственное распределение токов 1 з(х) , 14 (х).

Погрешность имитации магнитного оля объекта контроля с помощью предРедактор Н.Егорова Заказ 5280/45

Составитель И.Рекунова

Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Тираж 776Подписное

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

лагаемого устройства можно сделать сколь угодно малой путем увеличения числа излучающих обмоток.

Формула изобретения

Имитатор сигналов для настройки электромагнитных дефектоскопов, содержащий генератор, N излучающих обмоток и блок формирования тока возбуждения, о тлич.ающий ся тем, что, с целью повьшения точности имитации, он снабжен проходным

g вихретоковым преобразователем в виде подключенной к генератору обмотки возб; гждения и М плоских измерительных обмоток разного диаметра, М компенсаторами, подключенными к соответствующим измерительным обмоткам, и N линиями задержки, каждая из которых подключена к соответствующей излучающей обмотке, а блок формирования тока возбуждения выполнен в виде

5 двух М-канальных блоков записи и воспроизведения, 2М-амплитудно-фазовых детекторов, 2М-аналого-цифровых преобразователей, вычислительного 0лока, 2М-цифроаналоговьгх преобра-. эователей, М пар модуляторов, фазовращателя и М сумматоров, к каждому выходу первого блока заш1си и воспроизведения подключены входы двух амплитудно-фазовых детекторов, выходы которых подключены к входам вычислительного блока, выходы вычислительного блока подключены к первым входам соответствующих цифроана- логовых преобразователей, вторые входы каждой пары которых подключены к выходам генератора и фазовращателя, а их выходы ко входам сумматоров, выходы сумматоров подключены к входам второго блока записи и воспроизведения, а входы первого и выходы второго блоков записи и воспроизве дения Подключены соответственно к выходам компенсаторов и входам линий 3 адержки.

0

5

0

5

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при проектировании и настройке вихретоковых дефектоскопов. По- .вьшгение точности имитации воздействия объекта контроля на проходной вихре- токовый преобразователь достигается благодаря тому, что токи в излучающих обмотках 2, имитирующие вихревые токи в объекте контроля, определяются путем решения системы уравнений, связывающих эти токи с напряжениями на измерительных обмотках 4, 5 вихрето- кового преобразователя. 1 ил. (Л