Устройство для дефектоскопии ферромагнитных деталей Советский патент 1988 года по МПК G01N27/90 

(21)4158112/25-28

(22)08.12.86

(46) 30.04.88. Бкш. № 16

(71)Омский институт инженеров железнодорожного транспорта

(72)В. А. Исаков, Р. А. Ахмеджанов, Ю. А. Попков и А. А. Булдаков

(53)620.179.14(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 1035503, кл. G 01 N 27/90, 1984.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕФЕКТОСКОПИИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ДЕТАЛЕЙ

(57)Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет автоматического выбора оптимального режима контроля. Эта цель достигается благодаря использованию контура самонастройки, образованного вторым преобразователем 7 и амплитудньм детектором 8, а также дифференциальным усилителем 9, компаратором 10, генератором 11 линейно изменяющегося напряжения, элементом 12 памяти, сумматором 13 и ждущим мультивибратором 15. 4 ил.

СЛ

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для обнаружения дефектов в ферромагнитных дета- лях с необработанной сложной поверхт ностью, в частности в литых стальных деталях ходовых частей железнодорожных вагонов.

Целью изобретения является повыше- ние достоверности контроля за счет автоматического выбора оптимального режима контроля по частоте возбуждения вихретокового преобразователя.

На фиг. 1 изображена функциональ- ная схема устройства; на фиг. 2 - амплитудно-частотные характеристики вих ретоковых преобразователей на воздухе на фиг. 3 - то же, на металле; на фиг. А - временные диаграммы, поясня- ющие работу устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные управляемый по частоте генератор 1, первый вихретоковый преобразователь 2, первый амплитудный детектор 3, блок 4 анализа приращения сигнала и индикатор 5, фазовый детектор 6, входы которого подключены к выходу генератора 1 и к выходу преобразователя 2, а выход соединен с вто- рым входом блока 4, последовательно соединенные второй вихретоковый преобразователь 7, второй амплитудный детектор 8, дифференциальный усилител 9, второй вход которого соединен с выходом первого амплитудного детектора 3, компаратор 10, генератор 11 линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) элемент 12 памяти и сумматор 13, выход которого подключен к управляющему входу генератора I, источник 14 опорного напряжения (ИОН), выход которого подключен к второму входу сумматора 13, и ждущий мультивибратор 15, вход которого подключен к выходу компара- тора 10, а вькод соединен с вторым входом элемента 12 памяти.

Устройство работает следующим образом.

Первьй вихретоковый преобразова- тель 2 является рабочим и устанавливается на контролируемую поверхность детали, а второй вихретоковый преобразователь 7 располагается вдали от контролируемой поверхности (на воздухе) . При включении устройства, когда оба преобразователя 2 и 7 находятся вдали От контролируемой поверхности, их амплитудно-частотные характеристики практически совпадают. При этом на входе генератора 1 имеет место напряжение U (фиг. 4), которое преобразуется в синусоидальный сигнал с частотой Гдп К где К - коэффициент преобразования генератора 1, и на выходах преобразователей 2 и 7 появляются практически равные напряжения, которые после преобразования детекторами 3 и 8 поступают на входы дифференциального усилителя 9. На выходе последнего формируется сигнал напр 1жения, близкий к нулевому, который поступает на вход компаратора 10. При входном напряжении компаратора 10, меньшем порогового значения, на его выходе поддерживается нулевой уровень сигнала, который поступает на входы ГЛИН 11 и мультивибратора 15. При этом ГЛИН II закрыт, т.е. на его выходе уровень сигнала близок к нулевому, мультивибратор 15 не возбужден, элемент 12 памяти повторяет на своем выходе нулевой сигнал с ГЛИН 11, поэтому сумматор 13 передает на вход генератора 1 только сигнал

и

Ион

с выхода ИОН 14.

При установке преобразователя 2 на деталь его амплитудно-частотная характеристика смещается в сторону низких частот, в результате чего между входами дифференциального усилителя 9 появляется перепад напряжений Ди, который вызывает срабатывание компаратора 10 и формирование на его выходе сигнала U. Передним фронтом этого сигнала осуществляется запуск ЛИН 11 . Так как на управляющем входе элемента 12 памяти сигнал отсутствует, а коэффициент его передачи при этом равен единице, то он пропускает нарастающее напряжение с выхода ГЛИН 11 на вход сумматора 13. На выходе последнего формируется результирующее напряжение U, которое вызывает повьшение частоты генератора 1. Этот процесс длится до тех пор, пока )зыходные сигналы преобразователей 2 и 7 не сравняются при частоте fp. В этот момент выходное напряжение дифференциального усилителя 9 становится меньше порогового, компаратор 10 возвращается в исходное состояние, запуская задним фронтом своего импульса ждущий мультивибратор 15, переводя элемент 12 памяти в режим хранения входного напряжения U и запирая ГЛИН 11. На время действия выходного

4,0

/«

Фи.2

-/