Магнитопорошковый дефектоскоп Советский патент 1988 года по МПК G01N27/84 

сх/ о

4

00

о

00 05 О)

fpus.i

Изобретение -относится к магнито- пороиковой дефектоскопии и может быть использовано для обнаружения дефектов на поверхности изделий в технологическим процессе изготовления и ремонта машин в различных областях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение надежности контроля за счет получения сильных и стабильных полай рассеяния над дефектами путем отключения источника поля в заданной фазе питающей сети с большим быстродействием.

На фиг. 1 представлена блок-схема магнитопорошкового дефектоскопа; на фиг. 2 - эпюры напряжений и токов поясняющих.принцип работы дефектоско па..

. Дефектоскоп содержит источник 1 вращающегося поля, выполненньй в ви- да статора асинхронного двигателя трехфазного тока, последовательно соединенные блок 2 пуска и задержки, а также блок 3 запирания, управляющи вход которого подключен к первому выходу блока 2 пуска и задержки, последовательно соединенные первый прерыватель 4, первьй вход которого пред- назначен для подключения к первой фазе сети, а второй, управляющий вход к второму выходу блока пуска и задержки, и датчик 5 мгновенного значения тока, первый выход которого подключен к первому входу .источника 1 вращающегося поля, а второй выход подключен к первому входу блока 2 пуска и задержки, второй прерьюа- тель 6, первьй вход которого пред- назначен для соединения с второй фазой сети, второй, управляющий вход - с вторым выходом блока 2 пуска и задержки, третий вход - с выходом блок 3 запирания, а выход прерывателя 6 подключен к второму входу источника 1 вращающегося поля, третий вход которого предназначен для соединения с третьей фазой сети, а также синхронизатор 7, вход которого предназна чен для подключения к одной из фаз сети, а выход - к второму входу блока 2 пуска и задержки. Третья фаза сети подключена непосредственно к источнику 1 вращающегося поля.

Блок 2 пуска и задержки содержит два канала. Первьй канал служит для включения блока 3 запирания, второй- для включеш1Я и выключения прерыва

г

5

0

5 о Q

5

таля 4 и 6. Блок 2 представляет собой электронную схему, содержащую реле времени и формирователи управляющих сигналов по первому и второму каналам.

Блок 3 запирания предназначен для принудительного (или активного) запирания тиристора (находится в прерывателе 6) путем подключения накопительного конденсатора параллельно этому тиристору в запирающей полярности.. Этот блок содержит накопи- тельньй конденсатор, а также схемы, обеспечивающие заряд накопительного /конденсатора и коммутацию его цепей.

Прерьтатели 4 и 6 служат для замыкания и размыкания силовых цепей 1-й и 2-й фаз и представляют собой встречно-параллельно включенные тиристоры или симисторы. Датчик 5 мгновенного значения тока предназначен для отслеживания за изменением тока в первой фазе в течение времени, определяемого углом if (см.эпюру 13, фиг.2). В остальное время он заблокирован сигналом с синхронизатора 7. Отслеживаемое изменение тока пере- дается в первьй канал блока 2 пуска и задержки, которьй при достижении током значения, равного нулю, включает блок 3 запирания. Датчик 5 представляет собой преобразователь тока в.напряжение (например, токовьй трансформаторе, датчик Холла и т.д.).

Синхронизатор 7 служит для созда- ния такой псюледовательности включения и отключения фаз сети, при которой происходит одновременное преры- вание тока во всех фазах. При этом в первой фазе значение тока должно . быть равно нулю, а во 2-й и 3-й фаи

2 Im - амплитудное значение тока фазы.

Синхронизатор 7 представляет собой логическую электронную схему для управления включением второго канала и реле времени блока 2.

Дефектоскоп работает следующим образом.

При- подключении трехфазной сети к дефектоскопу происходит зарядка накопительного конденсатора, после которой дефектоскоп считают готовым к применению.

.Нажимают кнопку Пуск (не показана) . При этом вступает в работу логизах достигать значения -;;- 1, где

чаская схема синхронизатора 7, которая блокирует поступление сигналов с датчика 5 мгновенного значения .тока на первый вход (в первый канал) блока 2 пуска и задержки; подключает к трехфазной сети источник 1 вращающгося поля; одновременно с подключением сети к источнику 1 включают реле времени, вьщержку времени которого устанавливают равной выбранному циклу намагничивания.

Подключение источника 1 к сети происходит в следующем порядке. Оно не зависит от текущего времени нажатия кнопки Пуск, а зависит от того момента времени, когда кривая напряжения в первой фазе пересечет ось t, изменяясь в положительном направлении (см. эпюру 8, фиг.2).Именно в этот момент синхронизатор 7 подает на второй вход (во второй канал блока 2 команду, в результате которой с второго выхода этого блока на вторые управляющие входы первого и второго прерывателей 4, 6 поступает управляющий сигнал, обеспечивающий открытое состояние прерьюателей, В итоге, на первый, второй и .третий входы источника 1 подается трехфазное напряжение (см. эпюры 8-10, фиг.2 В источнике 1 возникает вращающееся поле.

После того как реле времени отработает свой цикл и займет, исходное положение, синхронизатор 7 вьщает команду во второй канал блока 2, ко- торьй снимает управляющий сигнал (см.эпюры 11,12), поступающий с блока 2 на первьй-и второй прерьгоатели 4 и 6. Одновременно с этим синхронизатор 7 снимает блокировку с датчика 5.

Спустя некоторое время,обусловленное углом д(см.эпюру 13), ток в первой фазе становится равным нулю и в дальнейшем остается таким из-за отсутствия управляющего сигнала с блока 2, обеспечивающего открытое состояние первого прерьшателя 4.

В момент обесточивания 1-й фазы сигнал с датчика 5 (второй выход) через блок 2 (парвьй выход) вьщает команду на включение блока 3, который принудительно (путем подключения накопительного конденсатора параллельно тиристору в запирающей полярности) запирает второй прерьша- тель 6 ( эпюра 14). Ток во 2-й фазе

прекращается. Одновременно (в силу разрьша первых двух фаз) прекращается ток в третьей фазе (эпюра 15),

Таким образом происходит одновременное с высоким быстродействием обесточиванйе фаз обмотки источника 1. Вращающееся поле в источнике 1 с аналогичным быстродействием исчезает. Устройство сохраняет такое состояние вплоть до следующего включения .

В дефектоскопе отключение источника 1 вращающегося поля от сети

всегда происходит только в тот момент времени, когда амплитуда тока в первой фазе обмотки .равна нулю, а во второй и третьей фазах она достигаV3

ет значения

--- от максимального

значения, В силу этого максимумы результирующей амплитуды магнитной индукции вращающегося поля в момент отключения источника от сети всегда р асполагаются между проводником начала второй фазы и проводником конца третьей фазы, а также между проводником начала третьей фазы и проводником конца второй фазы обмотки. . Такое распределение максимумов обеспечивает стабильную однозначность индикаторных рисунков (независимо от количества проведенных намагничиваний) , а следовательно, повьшает надежность контроля.

Формула изобретения

Магнитопорошковый дефектоскоп, со- 4Q держащий источник вращающегося поля, выполненный в виде статора асинхронного двигателя трехфазного тока, последовательно соединенные блок пуска и задержки, а также блок запирания, 45 управляющий вход которого подключен к первому выходу блока пуска и задержки, отл-и чающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля, он снабжен последовательно соединен1выми первым прерывателем, первый вход fcoToporo предназначен для подключения к первой фазе сети, а второй, управляющий, вход - к второму выходу блока пуска и задержки, и датчиком мгновенного значения тока, первый выход которого подключен к первому входу источника вращающегося поля, а второй выход - к первому входу блока пуска и задержки.

50

55

вторым прерывателем, первый вход которого предназначен для соединения с второй фазой сети, второй управляющий вход - с вторым выходом блока пуска и задержки, третий вход - с выходом блока запирания, а вькод подклю чей к второму входу источника вращающегося поля, третий вход которого предназначен для соединег1ия с третьей фазой сети, а также синхронизатором, вход которого предназначен для подключения к одной из фаз сети, а выход подключен к второму входу блока пуска и задержки.

Изобретение относится к неразрушающему контролю, а именно к маг- нитопорошковой дефектоскопии изделий, и может быть использовано для обнаружения дефектов поверхности ферромагнитного материала. Целью изобретения является повышение надежности контроля. Цель достигается за счет синхронного, с высоким быстродействием отключения источника 1 вращающегося поля от сети посредством последовательно соединенных первого прерьгаателя 4 и датчика 5 мгновенного значения тока, а также второго прерьтателя 6, подсоединенного выходом к источнику 1 поля, а входом - к блоку 3 запирания, и синхронизатора 7,подключенного к второму входу блока 2 пуска и задержки. В предлагаемом дефектоскопе отключение источника 1 вращающегося поля от сети всегда происходит только в момент, когда амплитуда тока в первой фазе обмотки источника равна нулю, а во второй и третьей фазах она достигает значения от максимального значения, что определя- § ет стабильность распределения максимумов результируняцей амплитуды магнитной индукции. 2 ил. (Л

/«

15

Iff

КУ

i.

r

t

r

V/ AJ