Способ вихретокового многопараметрового контроля изделий Советский патент 1988 года по МПК G01N27/90 

Од ел

vl

Изобретение относится к неразрушающему контролю металлических изделий вихретоковым методом и может быть использовано для целей дефектоскопии ,

Цель изобретения - повьшение селективности контроля путем исключе ния нелинейной зависимости амплитуды суммарного сигнала от амплитуд исходных напрядений и взаимного влияния амплитуд и фаз исходных напряжений на амплитуду и фазу суммарного сигна- лао

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего способ вихретокового многопараметро™ вого контроля изделий.

Устройство содержит по утедователь™ но соединенные генератор I с частотой генерации со, , сумматор 2, вихретоко- вый преобразователь 3, предварительный усилитель 4, первый умножитель 5 первый полосовой фипьтр 6 и регистратор 7, а также второй генератор 8 с частотой генерахщи со соединенный с вторым входом сумматора 2, и последовательно соединенные второй умно жит.ель 9, второй полосовой фильтр tO, делитель 11 частоты и усилитель-ограничитель 12, выход которого соединен с вторым зшравляющим входом первого умножителя 5, Оба входа умножителя 9 соединены с выходом предварительного усилителя 4,

Способ реализуют следующим образом.

На выкоде сумматора 2 из выходных напряжений генераторов 1 и 8.формиру ется возбужданщее напряжение, поступающее на вход преобразователя 3. Вы- ходное напряжение преобразователя 3;, усиленное усилителем 4 имеет вид

U eU cosCw, t+cp,),j,cos(o3,jt-i-q)j),,

где и,,иг i ,- .

и ц,, 4 i амплитуды и фазы соответствующих частотных составляющих усштенного выходного сигнала преобразователя Эо

Напряжение U4 поступает на информационный вход умножителя 5 опорное напряжение для которого формируется в канале формирования опорного напря жеяия, включающем второй умножитель 9, второй полосовой фильтр 10 и делитель 11 частоты. Поскольку оба вхо да у 4ножителя 9 соединены с выходом

S

0

5

0

5

усилителя 4/ тов спектре выходного напряжения U умножителя 9 присутствуют следз квцие составляющие:

Tj,, u, cos( to, t-f tf,)+U,jCOs( ; LFj) ( CO, t-fq,) +U, U cps((63,1 , )t+Cfj-({),)+COS( («, i,S,yt+(f,+(fj) +

((p,

Из этого спектра полосовым фильтром 10 выделяется составляющая раз-, постной или суммарной частоты и поступает на вход делителя 11 частоты с коэффициентом деления 2, на выходе которого появляется напряжение

U,,U,U,cos().

Это напряжение поступает на вход усилителя-ограничителя 12 выходное напряжение которого

U,,.U.co(.),

где и - амплитуда преобразованного усилителем-ограничителем 12 сигнала,

используется в качестве опорного напряжения для умножителя 5, Пусть выбрана составляющая с полуразностной частотой, Цри использовании такого опорного напряжения в спектре выход- ,чого напряжения Uj умножителя 5 присутствуют следующие составлянщие:

,cos(CA), ()(,t-t- .,,) «„cos(.t).

,cO(

2 j +

,W,j-2o. , cos( -iU COS

2

2iSi -CO;

2 2

1 21. Л 2,

t +

+

CO,+CD,

,l-U,-fULI(

cos( -4Cfi + tf.

2

В этом спектре .присзггствугат искомые составляющие (первая и четвертая), j которые образуют векторную сумму напряжений, преобразованных в напряжение одной частоты и фазы.

Полосовым фильтром 6, настроенным

(0. +СРг на частоту сОр из Uy ввделя

ется суммарный сигнал

„..coB(.Wl).

).f№,.

, СОч+ОЗ. + ( t +

,U)eos()

Это напряжение поступает на вход регистратора 7. В рассматриваемом случае частота и фаза преобразования

соответственно равны; w

О,+ц,

, (f есть линейная комбинация первоначальных фаз if иср, alf,+b(j где .

При использовании в качестве опорного напряжения

U,0.cos()

на выходе попосового фильтра 6 суммарный сигнал

U.(U,«,)co.(),

м

я

В котором

п

.

а Ч г

,

- 5

10

я

20

р

2 ° м-п 2 т.е , .

Таким образом, на вход регистратора 7 поступает суммарный сигнал, информативные параметры которого (амплитуда и фаза) есть линейные ксжби- нации информативных параметров исходных напряжений. Коэффициенты а и Ь, формирующие линейную комбинацию Cfj, , определяются из условий подавления мешающего параметра и выбираются та- кими, чтобы приращение промежуточJ5 ной фазы бьшо равно нулю при воздействии мешающего параметра. Формула изобретения

Способ вихретокового многопарамет- рового контроля изделий, заключающийся в том, что вихретоковый преобразователь запитьтают токами нескольких частот, каждую из частотных составляющих выходного сигнала преобразователя преобразуют в сигналы одной промежуточной частоты, в,екторно суммируют их, а -амплитуду Ичфазу суммарного сигнала используют для определения параметров изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности контроля, перед суммированием каждую из частотных составляющих выходного сигнала преобразователя преобразуют в сигналы одной промежуточной фазы, представляющей собой линейную комбинацию началь35 ных фаз частотных составляющих выходного сигнала преобразователя.

25

30

Целью изобретения является повышение селективности контроля изделий вихревыми токами при многочастотном возбуждении преобразователя. В процессе контроля каждая частотная составляющая выходного сигнала преобразователя U; U; со8( со; t+tf;) посредством ряда аналоговых и частотных пре- образований преобразуется к ввду .д cos(cOn t+tpn) гд соп - общая для всех составлякщих сигнала преобразователя преобразованная частота, ,q , + ... + a, йбщая для всех составлякщих сигнала преобразователя преобразованная фаза. Величина q представляет собой линейную комбинацию пер.аоначальных фаз всех частотных составляющих выходного сигнала преобразователя. Указанные преобразования позволяют получить ре-. k зультирующий сигнал в виде U 21Uk ;- (со„ ), а,-ц); , k i ( ЧИСЛО частотных составляющих, 1 ил. i (Л