Электромагнитно-акустический дефектоскоп Советский патент 1989 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано для бесконтактной дефектоскопии металлоизделий электромагнитно-акустическим методом.

Цель изобретения - повышение чувствительности дефектоскопа в широком , , диапазоне частот за счет автоматического управления резонансной частотой преобразователя в режиме приема.

На фиг.1 показано конструктивное выполнение катушки преобразователя электромагнитно-акустического дефектоскопа; на фиг.2 - схема предлагав- мого дефектоскопа.

Дефектоскоп содержит преобразователь, который состоит из катушки 1 индуктивности, намотанной жгутом,

СОСТОЯПЩМ из изолированных ПРОВОДНИ-

ков 2-5. Число проводников и конфигурация катушки индуктивности определяется параметрами контролируемого изделия; два конца катушки условно обозначены как начало (н) и конец (к Кроме того, дефектоскоп содержит конденсаторы 6-9, нормально закрытые ключи 10-18, генератор 19, усилитель 20, блок 21 формирования управляющего напряжения, пары последовательно- встречных включенньк варикапов 22- 25 и резисторы 26-29. Ключи могут представлять собой, например, два диода, включенных встречно-параллельно. Блок 21 формирования управляющег напряжения может представлять собой преобразователь числа периодов в зондирующем импульсе в уровень постоянного напряжения, например, счетчик с цифроаналоговым преобразователем. Начала проводников 2-5 соединены с выходом генератора 19 через ключи 10-18, концы проводников 2-4 соединены с землей непосредственно, а конец проводника 5 - с входом усилителя 20 и с землей через ключ 18.

Пары последовательно-встречно вклченных варикапов 22-25 подключены параллельно ключам 14-17, соединяющим обкладки конденсаторов 6-9 с землей. Вторые обкладки указанных конденсаторов через ключи 10-13 соединены с выходом генератора 19. Выход генертора 19 через блок 21 формирования управляющего напряжения и резисторы 26-29 подключен к общей точке пар варикапов 22-25.

Дефектоскоп работает следующим образом.

Ключи 10-18 замыкаются зондирующим импульсом, поскольку величина ег напряжения превьппает потенциальный барьер встречно-параллельно включеи- ibix диодов. При этом в блоке 21 фор- мируетс.д.. напряжение управления, пропорциональное числу периодов в зондирующем радиоимпульсе. Напряжени управления через резисторы 26-29 поступает на пары варикапов 22-25, од

5

0

5

нако указанного напряжения недостаточно для размыкания ключей 14-17. Поэтому в режиме излучения каждому из проводников 2-5 подключен только один из конденсаторов 6-9 и образуется система параллельных контуров, настроенная на резонансную частоту, определяемую емкостью конденсаторов 6-9 и индуктивностью проводников 2-5. В режиме излучения полоса пропускания преобразователя должна быть шире, чем при приеме, поэтому требование к настройке контуров в резонанс при излучении может не вьтолняться. Вход усилителя 20 во время излучения через ключ 18 соединен с землей. Зондирующий импульс генератора 19 создает в преобразователе 1 направленное электромагнитное поле, которое в объекте контроля через взаимодействие наведенных им вихревых токов с полем постоянного магнита трансформируется в упругие колебания ультразвуковой частоты, после отражения которых от дефекта или противоположной стенки объекта контроля происходит обратное преобразование упругих колебаний в электромагнитное поле на поверхности объекта контроля. Указанное вторичное поле возникает после окончания зондирующего импульса. При этом ключи 10-18 размыкаются, усилитель 20 подключается к последовательному контуру из варикапов 25, конденсатора 9 и проводника 5. Под действием управляющего напряжения с блока 21 емкости варикапов настраиваются на резонанс всех контуров, образованных элементами с позициями 2, 6, 22; 2, 23, 7; 4, 24, 8; 5, входное сопротивление усилителя 20, 25, 9. Последний контур имеет электромагнитную связь со всеми остальными и при резонансе тока обеспечивает зффективньй прием излученного сигнала.

Управляющее напряжение на выходе блока 21 удерживается до прихода следующего зондирующего импульса. Если частота заполнения последующего зондирующего импульса отличается от предыдущей, меняется выходное управляющее напряжение блока 21 и преобразователь автоматически настраивается на прием в резонанс. Последовательно-встречное включение варикапов в парах позволяет линеаризовать характеристику преобразования управляюще-

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано для бесконтактной дефектоскопии металлопродукции электромагнитно-акустическим методом. Дефектоскоп позволяет повысить чувствительность контроля электромагнитно-акустическим методом при изменении частоты возбуждаемых в контролируемом изделии ультразвуковых колебаний. Электромагнитно-акустический дефектоскоп содержит генератор, усилитель, преобразователь, катушка которого выполнена в виде жгута из изолированных проводников, нормально закрытые ключи, число которых вдвое превышает число проводников, конденсаторы по числу проводников. Одна обкладка каждого конденсатора соединена с началом соответствующего проводника и подключена через ключ к выходу генератора, а другая - через ключ к земле. Кроме того, дефектоскоп снабжен парами встречно-последовательно включенных варикапов с резисторами по числу проводников катушки, блоком формирования управляющего напряжения, нормально закрытым ключом, а каждая пара варикапов подключена параллельно ключу, соединяющему обкладку конденсатора с землей. Общая точка пары варикапов через резистор соединена с выходом блока формирования управляющего напряжения, вход которого подключен к выходу генератора, конец одного проводника катушки соединен с входом усилителя и через ключ с землей, а остальные концы проводников катушки соединены с землей непосредственно. Под действием управляющего напряжения каждый контур преобразователя при помощи системы варикапов настраивается на резонанс, соответствующий чистоте применяемых ультразвуковых колебаний. 2 ил.

п

.

Пм

Фаг.1