Вихретоковый способ контроля параметров немагнитного электропроводящего слоя и зазора Советский патент 1989 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к контроль- но-измермт(М1ь1 01 1 технике, может найти применение в геразрушающем контроле параметров тол1цины и удельной электрической проводимости плоских или цилиндрических немагнит}1ых изде

ЛИИ типа диэлектрик - электропроводящая основ а, диэлектрик - электропроводящий слой, диэлектрик - элект- ропроводя Дий слой - электропроводящая основа и является усовершенствованием изобретения по авт.ев, № 1392347,

Целью изобретения является повышение информативности за счет определения также и удельной электрической проводимости немагнитной электропроводящей основы под электропроводящим слоем. , ,

На чертеже приведена блок-схема варианта устройства ддя 1реал й зации предлагаемого способа.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор I регулируемой частоты, вихретоковый преобразователь 2, блок 3 измерения, второй вход которого подключен к выходу генератора 1, блок 4 выделения информации, первый вход которого соединен

с амплитудным выходом, а два других

входа - соответственно с фазовым и частотным выходами блока 3 измерения и.блок 5 обработки информации, первые четыре входа которого соединены с соответствующими выходами блока 4 выделения информации, пятый и шестой входы подключены соответственно к фазовому и частотному выходам блока 3 измерения, а седьмой вход - к выходу задатчика 6, Второй, третий и четвертый выходы блока 4 выделения информа- ции и выход блока 5 обработки информации являются выходами устройства в целом.

Способ с помощью указанной схемы реализуется следующим образом,

Вихретоковый-преобразователь 2 разме1цают в зоне контроля. G помощью генератора 1 регулируют частоту .тока возбуждения преобразоват еля 2 в диапазоне, обеспечивающем проникновение электромагнитного поля на глубину от нескольких долей до величины, равной или большей толщине электропроводящего слоя. Выходной сигнал преобразователя 2 подают на вход блока 3 измерения, на второй вход которого с выхода генератора 1 одновременно поступает опорный сигнал. Затем напряжения с выхода блока 3 измерения, пропорциональные амплитуде А, фазе cf и частоте СО вносимого.в преобразователь 2 сигнала, подают на соответствующие входы блока 4 выделения информации. В последнем последовательно

4 .

выполняют следующие операции: ®преде- ление зазора Н по амплитуде А и фаза tp сигнала, измеренных на максимальной частоте GO; нормировка А по со и Н; определение по известным алгоритмам удельной электропроводности и толщины Т электропроводящего слоя. На четырех выходах, блока 4 выделения информации действуют соответственно напряжения, пропорциональные значениям А (амплитуде А сигнала, нормированной по ОЭи Н), И, /3, и Т. Далее с целью определения удельной электропро5

0

5

0

40

5

45

50

55

водности й основы изделия, уменьшают частоту СО тока возбуждения преобразователя 2, а полученные на выходе блока 4 напряжения подают на соответствующие входы блока 5 обработки информации. На другие входы блока 5 одновременно подают напряжения с фазо вого и частотного выходов блока 3 измерения, а также информацию о конструктивных параметрах преобразователя 2 с выхода задатчика б,

I

В блоке 5 обработки информации осуосуществляют последовательно следующие операции: сравнение нормированных амплитуд А вносимого fi преобразователь 2 сигнала на смежных частотах; измерение фазы Ц) , нормированной амплитуды Aj и частоты сО сигнала при достижении максимального приращения А на смежных частотах (п ри этом достигается максимальная чувствительность преобразователя 2); определение Р как функции измеренных значений А, , СОо , р, , Т, Ни конструктивных параметров преобраз ователя 2, не изменяюи рихся при контроле, например, по алгоритму:

00

(jq)) K)I,(R,) ч

ЛН

кI,(.e F(,|i,,T,/3)d, (1)

где К - нормирующий коэффициент; F(y,p,,, Т, (З) функция граничных условий

системы вихретоковый преобразователь 2 - двухслойная электропроводящая немагнитная среда;

If функция Бесселя первого рода первого порядка; R - эквивалентные радиусы рительной и возбуждающей обмоток преобразователя 2; - переменная интегрирования.

61

Операция решения уравнения. (I) относительно единственно неизнестного параметра является заключительной операцией, выполняемой в блоке 5 обработки информации. На выходе этого блока действует напряжение, пропорциональное удельной электропроводности R-основы контролируемого изделия с покрытием.

На основе применения ЭВМ изобретение позволяет создать унифицированное многопараметровое устройство не- разрутшющего контроля качества изделий широкой номенклатуры.

Формула изобретения

Вихретоковый способ контроля параметров немагнитного электропроводяще- 2о го слоя и зазора по авт.ев, № 1392347,

0

5

о

146

о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьпиения информативности за счет определения также и удельной электрической проводимости немагнитной электропроводящей основы под элек- электропроводящим слоем, продолжают уменьшение частоты тока возбуждения преобразователя, сравнивают нормированные амплитуды сигнала преобразователя на смежных частотах, измеряют фазу, нормироваиную амплитуду и частоту сигнала при достижении максимшть- ного прираг ;ения нормированной амплитуды на смежных частотах и удельную электрическую проводимость основы определяют как функцию измеренных значений фазы, нормированной амплитуды и частоты, а также величины зазора, толщины и удельной электрической проводимости слоя.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является расширение информативности за счет определения также и удельной электрической проводимости немагнитной электропроводящей основы под электропроводящим слоем. Вихретоковый преобразователь размещают в зоне контроля, регулируют частоту тока возбуждения преобразователя в диапазоне, обеспечивающем проникновение электромагнитного поля на глубину от нескольких долей до величины, равной или большей толщины электропроводящего слоя. Выходной сигнал преобразователя подают на вход блока измерения, на второй вход которого одновременно поступает опорный сигнал. Затем напряжения с выхода блока измерения, пропорциональные амплитуде А, фазе φ и частоте ω вносимого в преобразователь сигнала, подают на соответствующие входы блока выделения информации, в котором последовательно выполняют следующие операции: определение зазора Н по амплитуде А и фазе φ сигнала, измеренным на максимальной частоте ω нормировка А по ω и Н

определение по известным алгоритмам удельной электропроводности β₁ и толщины Т электропроводящего слоя. На четырех выходах блока выделения информации действуют соответственно напряжения, пропорциональные значениям А (амплитуде А сигнала, нормированной по ω и Н), Н ,β₁ и Т. Далее для измерения удельной электрической проводимости немагнитной электропроводящей основы изделия под слоем электропроводящего покрытия уменьшает частоту тока возбуждения преобразователя, сравнивают нормированные амплитуды вносимого в преобразователь сигнала на смежных частотах и измеряют фазу, нормированную амплитуду и частоту сигнала при достижении максимального приращения нормированной амплитуды на смежных частотах, а удельную электрическую проводимость основы изделия определяют как функцию измеренных значений фазы, нормированной амплитуды и частоты, а также зазора, толщины и удельной электрической проводимости слоя покрытия. 1 ил.

1/{Т1

mm