Способ электроконтактной дефектоскопии в проводящих средах Советский патент 1988 года по МПК G01N27/20 

4

оэ

4i

00

; Изобретение относится к способам контактной электродефектоскопии и мо- жет быть использовано в машинострое- :нии, строительстве и других областях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение чувствительности способа и обеспечение визуализации неоднород:НОСТИ,

I На фиг. 1 изображена схема устаг

|новки электродов; на фиг. 2 - про и-нтегрированная кривая выходного сигнала в виде функционала от аргу- ментов координат; на фиг. 3 - блок- схема устройства, реализующего способ; на фиг. эпюры напряжений

SB контрольных точках.

; Способ реализуется следующим обiразом.

i Четыре электрода устанавливают по обе стороны исследуемой неоднородности: трещины, сварного шва, соединеУчитьюая, что для данной точки контроля вычитаются напряжения, изния и т.д. взаимное расположение первой и второй электродных пар изоб- 25 меренные на участках, разнесенных на ражено на фиг. ) Расстояние между малую величину дх по длине L контролируемой неоднородности, т.е. дх равно дифференциалу uL длины неоднородними по продольной оси X исследуемой неоднородности выбирается из условия

k число точек сонокупности измерений используемых для ви зуали зации.

Производят первое измерение, при котором электродную пару 1 подключают к источнику стабилизированного тока, ас электродов 2 снимают информативный сигнал, пропорциональный ве личине электропроводности.

Далее производят второе измерение, при этом токовыми электродами является пара 2, а информативный сигнал снимается с электродов 1. После фиксации результатов измерений электродные пары перемещают вдоль исследуемой неоднородности по оси X на расстоянии L/k в следующую точку и повторяют цикл измерения, Ре- зультат по каждой паре измерений в одной и той же точке контроля взаимно вычитают.

Учитьюая, что для данной точки контроля вычитаются напряжения, измеренные на участках, разнесенных на малую величину дх по длине L контролируемой неоднородности, т.е. дх равно дифференциалу uL длины неоднород

Лх L/k,

(1)

где L - линейный продольный размер неоднородности; .

и(х, у. Z) lim .

где X, у, z

и

- координатные оси однеоднородностй;J и и - результаты первого и

второго измерений. Таким образом, если для однородных сред разностное.значение ного напряжения всегда равно нулю, то в случае наличия между электродами неоднородности, выходное напряжение буДет пропорционально производной от функции проводимости контролируемой неоднородности. Интегриру результат вычитания, можно получить закон изменения проводимости, т.е. в результате операции интегрирования по времени восстанавливается видеообраз (огибающая), который количественно характеризует неоднородность по электрической проводимости. В тех случаях, когда процесс переключения электродов 1 и 2 к токовым и измерительным цепям осуществляют значително быстрее, чем перемещают пары элек

ности, то разность напряжений U, и и. представляет собой величину дифференциального напряжения U (х, у, z), обусловленного неоднородностью проводимости на данном участке, т.е.

(2)

0

5

g

0

тродов вдоль неоднородности, движение каретки может быть непрерывным. В.ажно, чтобы измерение происходило практически в одних и тех же точках. Огибающая приведена на фиг. 1.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, реализующего способ,

Устройство включает первую 1 и вторую 2 электродные пары, преобразователь 3 напряжение - ток, управляемый переключатель А, генератор 5, регистр 6 сдвига, усилители 7 и 8, аналоговые перемножители 9 и 10, фильтры 11 и 12 нижних частот, потенциометры 13 и 14, дифференцияльный усилитель 15, интегратор 16, индикатор 17.

Устройство работает следуршсим образом.

С выхода генератора 5 на рег истр 6 сдвига поступают, например, прямоугольные разнополярные импульсы с частотой f, С выхода регистра 6 импульсы и у (эпюра 18, фиг, 4) поступают через преобразователь 3 напряжения в ток на вход управляемого переключателя 4, которьтй попеременно по- дает сигнал на пары электродов 1 и 2 Например, при поступлении положительного импульса управляемый переключатель соединяет выход преобразователя 3 с первой парой электродов 1 и входом усилителя 7. При этом положительный токовый импульс (эпгора 18, фиг. 4) поступает с выхода переключателя на электроды 2 и через усилитель 7 на первый вход перемножите- ля 9, Так как на второй вход перемножителя 9 импульс не подается, то на его выходе сигнал отсутствует. Одновременно ослабленный сигнал поступает с электродов 2 в виде напряже- ния на первый вход перемножителя 10 через усилитель 8, а на второй вход перемножителя 10 поступает сигнал выхб сдвинутый на половину такта (эпюра 19, фиг. 4) по отношению к токовому сигналу. В результате перемножения сигналов на перемножителе 10 формируется сигнал перемножения

и

вЫХ 1О

(эпюра 21, фиг, 4), который

усредняется в фильтре 12 и через по- тенциометр 14 поступает на второй вход дифференциального усилителя 15, При поступлении отрицательного импульса с выхода преобразователя 3 на вход переключателя 4 отрицательный токовый импульс Ugbix (эпюра 20, фиг. 4) поступает на вторую пару электродов 2 со второго выхода переключателя 4 и на первый вход перемножителя 10 через усилитель 8, Так как на второй вход перемножителя 10 в этот момент не подается импульс напряжения, то на его выходе сигнал отсутствует. В эти же моменты с первой пары электродов 1 поступает ос- лабленный сигнал на перемножитель 9 через усилитель 7 и перемножается с напряжением с выхода регистра 6, что создает сигнал Ug,,, (эпюра 22,

фиг. 4), С выхода перемножителя 9 сигнал усредняется фильтром II и через потенциометр 13 поступает в виде усредненного напряжения на первый вход дифференциального усилителя 15, На выходе дифференциального усилителя образуется сигнал Ugb,, лу (эпюра 23), пропорциональный дифференциалу от приращения напряжения между парами 1 и 2 электродов. Сигнал интегрируется в блоке 16 Upbix 6 (эпюра 24) и поступает на индикатор 17,

Формула изобретения

Способ электроконтактной дефектоскопии в проводящих средах, заключающийся в том, что при четырехэлек- . тродной схеме измерения первую пару электропотенциальных электродов устанавливают по разные стороны исследуемой неоднородности в проводящей среде и осуществляют контроль по измеренной величине электропроводности, отличающийся тем, что, с целью повьпиения чувствительности способа и обеспечения визуализации неоднородности, вторую электродную пару при том же межэлектродном расстоянии устанавливают также с разных сторон исследуемой неоднородности с расстоянием от первой пары по продольной оси исследуемой неоднородности, равным L/k, где L - линейный продольный размер неоднородности, k - число точек совокупных измерений, используемых для визуализации, подключают первую электродную пару к источнику тока, а вторую - к измерителю напряжения и производят первое измерение, затем изменяют подключение электродных пар и производят второе измерение, по,результатам которых определяют значение электропроводности, после чего электродные пары помещают вдоль исследуемой неоднородности на расстояние L/k и повторяют цикл измерения.

У .2

k. ,

,2)

Фиг. J

AX L/K

Фиг.Т

Фи.2