Имитатор сигналов для поверки вихретоковых дефектоскопов Советский патент 1987 года по МПК G01N27/90 

1363049

относится к контрольтн к щ

но-измерительной технике и предназначено для поверки вихретоковых дефектоскопов при контроле немагнитных металлов и их сплавов.

Цель изобретения - повышение точности поверки за счет более точного соответствия имитируемых сигналов сигналам от дефекта.

На фиг. 1 представлена блок-схема имитатора сигналов; на фиг. 2 - взаимное расположение вихретокового преобразователя дефектоскопа, пластины, излучающей и измерительных об- 5 фиг. 2). На выходе компенсатора 4

моток.

Имитатор сигналов содержит электропроводящую пластину 1, встречно включенные измерительные катушки 2

и I.F(G t, h)

(1)

и 3, последовательно соединенные ком- 2о чающей катушкой 9. Сигнал на выходе пенсатор 4, входы которого подключены компенсатора -4 можно представить в к измерительным катушкам 2 и 3, фазо- виде метр 5, формирователь 6 закона фазовой модуляции, фазовый модулятор 7, амплитудный модулятор 8 и излучаю- 25 щую катушку 9, а также управляес зпй фазовращатель 10, выход которого подключен к второму входу фазометра 5, последовательно соединенные, синхронизатор 11, регулируемый источник 12 зо опорного напряжения, блок 13 сравнения, второй вход которого соединен с . выходом компенсатора 4, формирователь 14 закона амплитудной модуляции, втоЧ Ф if (G , t, h) + Cf, (2)

где Ь , Ч - амплитуда и фаза выход ного сигнала компенсатора 4; 4 коэффициент передачи п

амплитуде компенсатора 4 и сдвиг фазы, вносимы компенсатором 4; амплитуда тока, создав емого амплитудным моду лятором 8 в излучающей катушке 9;

рой вход которого соединен с первым выходом синхронизатора 11, а выход - с вторым входом амплитудного модулятора 8. Вторые входы фазовращателя 10 и фазового модулятора 7 предназнасдвиг фазы, вносимый фазовым модулятором,7;

формирователей 14 и 6 законов ампли-, тудной и фазовой модуляции и фазовращателя 10 подключены соответственно к второму, третьему и четвертому выходам синхронизатора 11.

чаны для подключения к генератору де- 40 F(G-,t,h) и - функции влияния парамет- фектоскопа 15, а управляющие входы . пластины и зазора на

амплитуду и фазу компенсатора 4.

Из (1) и (2) следует, что путем из- 45 менения I. и t| можно поддерживать

и4 и 4 фиксированных уровнях, которые задаются регулируемым источником 12 опорного напряжения и фазовращателем 10.

йлок 13 сравнения предназначен для.выделения разности амплитуд выходных напряжений компенсатора 4 и регулируемого источника 12 опорных напряжений. Эта разность воздействует gg на входы формирователя 14 ступенчатого закона амплитудной модуляции. Если она положительна, то формирователь 14 вырабатывает увеличивающееся по абсолютному значению ступенчаИмитатор сигналов работает следующим образом.

Генератор поверяемого дефектоскопа 50 15 подключается к входам фазового модулятора 7 и фазовращателя 10, осуществляя возбуждение излучающей катушки 9 переменным током и создавая опорное напряжение для фазометра 5. Фаза опорного напряжения устанавливается фазовращателем 10 в соответствии с управляющим сигналом синхронизатора 11.

В отсутствии пластины 1 компенсатор 4 минимизирует выходное напряжение встречно включенных измерительных катушек 2 и 3, создаваемое излучающей катушкой 9.

При проведении поверки на излучающую 9 и измерительные 2 и 3 катушки устанавливают электропроводящую пластину 1, а вихретоковый преобразователь 16 поверяемого дефектоскопа 15 устанавливают на электропроводящую пластину 1 по центру излучающей и измерительной катушек 9 и 2 (см.

возникает сигнал, зависящий от удельной электрической проводимости G материала пластины 1, ее толщины t и зазора h между пластиной 1 и излуи I.F(G t, h)

(1)

щей катушкой 9. Сигнал на выходе пенсатора -4 можно представить в е

чающей катушкой 9. Сигнал на выходе компенсатора -4 можно представить в виде

Ч Ф if (G , t, h) + Cf, (2)

где Ь , Ч - амплитуда и фаза выходного сигнала компенсатора 4; 4 коэффициент передачи по

ой 9. Сигнал на выходе -4 можно представить в

амплитуде компенсатора 4 и сдвиг фазы, вносимый компенсатором 4; амплитуда тока, создаваемого амплитудным модулятором 8 в излучающей катушке 9;

сдвиг фазы, вносимый фазовым модулятором,7;

функции влияния парамет- пластины и зазора на

Toe напряжение, a при отрицательной разности - уменьшающееся. При разности, близкой к нулю, генерация ступенчатого напряжения формирователем 14 прекращается.

Фазометр 5 преобразует разность фаз выходных напряжений компенсатора 4 и фазовращателя 10 в постоянное

Имитатор сигналов для поверки вих- ретоковых дефектоскопов, содержащий два формирователя соответственно закона амплитудной и фазовой модуляций, последовательно соединенные фазовый модулятор, первый вход которого соединен с выходом формирователя закона

напряжение. Выходное напряжение фазо- ю фазовой модуляции, амплитудный модуметра 5 воздействует на ; вход формирователя 6 закона фазовой модуляции, который работает аналогично формированию 14 закона амплитудной модуляции. i

Ступенчатые напряжения формирователей 14 и 6 законов амплитудной и фазовой модуляции поступают на управляющие входы амплитудного и фазового модуляторов 8 и 7, изменяя коэффициент передачи и фазу одновременно. В результате амплитуда U и фазаср компенсатора 4 поддерживаются на уровнях, заданных регулируемым источником 12 опорного напряжения и управляемым фазовращателем 10,

Синхронизатор 11 служит для переключения источника 12 опорного напряжения и управляемого фазовращателя 10 на калиброванные значения амплитуды и фазы. Он вырабатывает управляющие сигналы для формирователей 14 и 6 законов амплитудной и фазовой модуляции. Эти сигналы подготавливают указанные блоки к работе при включении имитатора.

Устройство обеспечивает получение малых имитационных сигналов с заданными амплитудой и фазой при изменении амплитуды и фазы тока возбуждения излучающей катушки 9 имитатора в широких пределах.

25

лятор, второй вход которого соединен с выходом формирователя закона амплитудной модуляции, и излучающую катушку, синхронизатор, первый и второй

15 выхоДы которого соединены с управляющими входами формирователей законов амплитудной и фазовой модуляции, и фазовращатель, отличающийс тем, что, с целью повышения точности

20 поверки, он снабжен электропроводящей пластиной, установленной над излучающей катушкой, регулируемым источником опорного напряжения, встречно включенными измерительными катушками, последовательно соединенными компенсатором, входы которого подключены к измерительным катушкам,блоком сравнения, второй вход которого соединен с третьим выходом синхронизатора через регулируемый источник опорного напряжения, а его выход - с формирователем закона амплитудной модуляции, фазометром, первый вход которого соединен с выходом компенсатора, второй вход - с выходом фазовращателя, второй вход которого предназначен для подключения генератора дефектоскопа,выход фазометра соединен с вторым входом формирователя закона

40 фазовой модуляции, формирователи выполнены со ступенчато изменяющимися законами амплитудной и фазовой модуляции, фазовращатель выполнен управляемым, а его управляющий вход соединен с четвертым выходом синхронизатора.

30

35

45

Формула изобретения

Имитатор сигналов для поверки вих- ретоковых дефектоскопов, содержащий два формирователя соответственно закона амплитудной и фазовой модуляций, последовательно соединенные фазовый модулятор, первый вход которого соединен с выходом формирователя закона

фазовой модуляции, амплитудный моду5

лятор, второй вход которого соединен с выходом формирователя закона амплитудной модуляции, и излучающую катушку, синхронизатор, первый и второй

5 выхоДы которого соединены с управляющими входами формирователей законов амплитудной и фазовой модуляции, и фазовращатель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности

0 поверки, он снабжен электропроводящей пластиной, установленной над излучающей катушкой, регулируемым источником опорного напряжения, встречно включенными измерительными катушками, последовательно соединенными компенсатором, входы которого подклю . чены к измерительным катушкам,блоком сравнения, второй вход которого соединен с третьим выходом синхронизатора через регулируемый источник опорного напряжения, а его выход - с формирователем закона амплитудной модуляции, фазометром, первый вход которого соединен с выходом компенсатора, второй вход - с выходом фазовращателя, второй вход которого предназначен для подключения генератора дефектоскопа,выход фазометра соединен с вторым входом формирователя закона

0 фазовой модуляции, формирователи выполнены со ступенчато изменяющимися законами амплитудной и фазовой модуляции, фазовращатель выполнен управляемым, а его управляющий вход соединен с четвертым выходом синхронизатора.

0

5

5

/

фиг. 2

Изобретение предназначено для поверки вихретоковых дефектоскопов немагнитных металлов и их сплавов. Цель изобретения - повышение точности поверки. В имитаторе сигналов формирователи 14 и 6 законов амплитудной и фазовой модуляции, амплитудный и фазовый модуляторы 7 и 8 обеспечивают регулирование амплитуды и фазы тока возбуждения излучающей ка-г тушки 9. Эта катушка создает сигнал от дефекта, а пластина 1 - основной имитационный сигнал от контролируемого объекта. Встречно включенные измерительные катушки 2 и 3, компенсатор 4, фазометр 5, блок сравнения 13 вырабатывают сигналы, поступающие на формирователи 14 и 6 законов амплитудной и фазовой модуляции до тех пор, пока значения амплитуды и фазы выходного напряжения компенсатора 4 не будут равны калибровочным значениям. 2 ил. (Л СО О5 00 О N( со