Устройство для электромагнитной дефектоскопии Советский патент 1987 года по МПК G01N27/82 

1 13614792

Изобретение относится к неразру-довым преобразователем 2, устанавлишающему контролю и может быть исполь- ваемым обычно на магнитной нейтрали

зсавано для измерения глубины и глу-системы 21 намагничивания, т.е. на

бины залегания подповерхностных де- равном расстоянии относительно полюфектов сплошности ферромагнитныхсов электромагнита системы 21 намагобъектов.ничивания. Поэтому измерительная каЦель изобретения - расширениетушка 18 также размещается на равном

функциональных возможностей за счетрасстоянии-от полюсов электромагнита,

измерения глубины и глубины зале- Q входящего в систему 21 намагничивагания подповерхностных дефектов.ния, взаимодействующую с эталонным

На чертеже представлена структур-образцом 15, выполненным из того

ная схема устройства для электромаг-же материала, что и контролируемьм

нитной дефектоскопии.объект.

Уст зойство содержит последователь-ig Устройство работает след-ующим обно соединенные генератор 1, ферро- разом.

зондовый преобразователь 2, компен-Источник 19 переменного тока писатор 3, избирательньш усилитель 4,тает током изменяющейся частоты сисамплитудный детектор 5 и экстрематортемы 20 и 21 намагничивания. При этом

6, последовательно соединенные час-20 измерительной катущке 18 наводится

тотомер 7, управляемый ключ 8, соеди-напряжение, пропорциональное ГФ,.где

ненный управляющим входом с выходомf - частота тока намагничивания;Ф экстрематора 6, элемент 9 памяти имагнитный поток через зону контроля,

регистратор 10, второй вход которогоБлок 22 измерения напряжения, нормисоединен с выходом частотомера 7 че-25 рующий преобразователь 23, компара-

рез последовательно соединенные вто-тор 24 и задатчик 25 образуют с уп-

рой управляемьй ключ 1I и второй эле-равляемым по амплитуде источником 19

мент 12 памяти, компаратор 13, сое-переменного тока замкнутую систему

диненный входом с выходом амплитудно-автоматического регулирования, обесго детектора 5, вторым входом череззо печивающую неизменность Ф при вариааттенюатор 14 с выходом элемента 9циях f. Магнитные потоки рассеяния,

памяти и подключенный, выходом к уп-- получаемые под воздействием дефекта

равляющему входу управляемого ключасплошности и взаимодействующие с фер-

11, эталонный образец 15 с выполнен-розондовым преобразователем 2, имеют

ными в нем по нормали к поверхностинапряженность, пропорциональную весквозными отверстиями 16 и 17 и изме-личине перераспределенного дефектом

рительной катушкой 18, намотаннойсплошности магнитного потока ф, . С

проводником, проходящим через эти от-ростом частоты магнитный потокТ

верстия.из-за скин-эффекта перераспределяетКроме того, устройство содержит40 ° сечению контролируемого участисточник 19 переменного тока, выпол-ка, уменьшаясь в нижних слоях и увененный в виде управляемого по ампли- .личиваясь в верхних. При этом гранитуде генератора качающейся частоты,ца между слоем с увеличенным и умень-

идентичные системы 20 и 2 намагни-шанным магнитными потоками по мере

чивания, подключенные к выходу источ-, увеличения f стремится к верхней поника 19 переменного тока и вьшолнен-верхности. Поэтому величина Ч будет

ные, например, в виде приставныхиметь максимум при некоторой частоте

электромагнитов, последовательно сое- м э г де f зависит как от глубины

диненные блок 22 измерения напряже-h дефекта, так и от глубины его заления, нормирующий преобразователь 23р. гания. Поскольку в пределах зоны

с коэффициентом передачи, обратноконтроля распределение ф вдоль длипропорциональным частоте, и компара-ны дефекта можно считать равномерным,

тор 24, подключенный вторым входомf не зависит от длины -дефекта. Век задатчику 25 и выходом - к управ- личина f регистрируется при достиляющему входу источника 19 переменно-жении сигналом феррозондового преоб-

го тока. Измерительная катушка 18разователя 2 своего максимального

охва тывает поперечное сечение эталон-значения U с помощью экстрематора 6,

ного образца в зоне контроля, т.е.управлйемого ключа 8 у: элемента 9 пав участке, размещенном под феррозон-мяти.

Для раздельного определения h и & используется дополнительная информация: частота fj , на которой сиг нал феррозондового преобразователя 2 в заданное число п раз меньше максимального сигнала при частоте f , Число п () задается с помощью аттенюатора 14, на вход которого поступает U| с выхода элемента 9 памяти. Компаратор 13 включает управляемый ключ 11 в тот момент,когда величина сигнала tJ - , а получаемая ,

при этом частота f фиксируется в элементе 12 памяти. Полученные значения f и f поступают на регистратор 10. В простейшем варианте h и8 дефекта сплошности определяют по номо- грамм-ам. Для автоматизации измерений регистратор 10 рекомендуется выполнить в виде микропроцессора с заложенными в его памяти зависимостями между f,f иР , h и программой интерполяции.

Предлагаемое устройство обеспечивает высокую точность.измерений вcлeдqтвиe регистрации частот, не зависимых от вариаций чувствительности феррозондового преобразователя и коэффициента усиления измерительного канала. Кроме того, оно позволяет раздельно регистрировать глубину и глубину залегания подповерхностных дефектов сплошности независимо от их длины и вариаций условий контроля.

Формула изобр, етения

1. Устройство для электромагнитной дефектоскопии, содержащее источник тока, соединенную с ним первую систему намагничивания, последовательно соединенные генератор, ферро- зондовьш преобразователь, компенсатор, избирательный усилитель и амплитудный детектор, регистратор и измерительную катушку, отличаю- щ е § с я тем, что, с целью расшиРедактор А, Козориз

Составитель А. Тычинин

Техред А.Кравчук Корректор Л, Пилипе нко

Заказ 6220/45 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производ :твенно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

61479

рения функциональных возможностей за счет измерения глубины и глубины залегания подповерхностных дефектов, оно снабжено последовательно соединенными частотомером, вход которого подключен к выходу источника тока, первым управляемым ключом, первым элементом памяти, аттенюатором и вым компаратором, подключенным вторым входом к выходу амплитудного детектора, экстрематором, включенным между выходом амплитудного детектора и управляющим входом первого уп-

g равлйемого ключа, последовательно соединеннь1ми вторым управляемьгм ключом, первый вход которого подключен к выходу частотомера, а второй вход - к выходу первого компаратора, и вто2Q рым элементом памяти, эталонным образцом, на котором размещена измерительная катушка, второй системой намагничивания, предназначенной для намагничивания эталонного образца,

25 последовательно соединенными блоком измерения напряжения, подключенным входом к измерительной катушке, нормирующим преобразователем и вторым компаратором и задатчиком, подключен30 ным к второму входу второго компаратора, источник тока выполнен в виде генератора качающейся частоты и подключен управляющим входом к выходу второго компаратора и выходом к входу второй системы намагничивания, а регистратор вьтолнен двухканальным и подключен входами к выходам элементов памяти.

35

2. Устройство по п. I, отличающееся тем, что в эталонном образце выполнены два сквозных отверстия, а измерительная катушка намотана проводником, проходящим через эти отверстия.

3. Устройство по пп. I и 2, о т - ичающееся тем, что регист- ратор вьтолнен в виде микропроцессора с индикатором.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения глубины и глубины залегания подповерхностных дефектов сплошности ферромагнитных объектов. П,ель изобретения - расширение функциональных возможностей. В устройстве источник 19 переменного тока, выполненный в виде генератора качающейся частоты, питает током меняющейся частоты системы 20 и 21 намагничивания. Блок 22 измерения напряжения, нормирующий преобразователь 23, компаратор 24 и задатчик 257 образуют с управляемым по амплитуде источником 19 переменного тока замкнутую систему автоматического регулирования, обеспечивающую, неизменность магнитного потока Р через зс - ну контроля при вариациях ч- TOJb, - тока намагничивания. Экстремати: ., частотомер 7, управляемый ключ 8 и элемент 9 памяти предназначены для определения и запоминания значения f частоты, при котором сигнал фер- розондового преобразователя 2 максимален. Компаратор 13, аттенюатор 14, управляемый ключ 11 и элемент 12; памяти предназначены для определения и запоминания значения f частоты, соответствующей уменьшению сигнала феррозондового преобразователя в п раз (2ini5). Двухканальный регистратор 10 определяет по полученным значениям f и f и градуировочным м характеристикам глубину дефекта и глубину залегания дефекта, 2 з.п. ф-лы, 1 ил. с & оо