Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля Советский патент 1990 года по МПК G01N27/90 

сд

4ъ

00

1

4ь

оэ

Изобретение относится к неразру- йающему контролю и может быть использовано для измерения толщины диэлектрических покрытий на электропроводящих основаниях.

Цель изобретения - измерение толщины диэлектрических покрытий - достигается путем использования блока обработки информации, позволяющего ис- ключить влияние вариации удельной электрической проводимости и магнитной проницаемости изделия на комбинацию сигналов катушек индуктивности вихретокового преобразователя с рааночастотным литанием и неодинаковыми радиусами.

На чертеже представлена блок-схема вихретокового устройства,

Вихретоковое устройство содержит источник гармонических напряжений вые фей и низшей частот, состоящих из генераторов 1 и 2 высшей и низшей час- от соответственно, коммутатор 3, вих Ј етоковый преобразователь, состоящий из соосных катушек 4 и 5 индуктивное- 1-й, размещенных в одной плоскости, блока обработки информации, состоящего из последовательно соединенных коммутаторов 6, усилителя 7, амплитудно- |го детектора 8, усилителя 9, амплитуд |цого детектора 10 и делителя 11 напря )кений, а также фильтра 12 низкой частоты включенного между выходом ампли гудного детектора 8 и вторым входом целителя 11 напряжений, индикатор 13, подключенный к выходу делителя 11 напряжений, и генератор 14 тактовых импульсов. Сигнальные входы коммутатора 6 подключены к выходам вихретоко- |го преобразователя, а управляющий

вход коммутатора б соединен с выходом генератора 14 тактовых импульсов. Устройство работает следующим образом.

Катушки 4 и 5 индуктивности при помощи коммутатора 3 поочередно под-ч ключаются к генераторам 1 и 2 соответственно, а при помощи коммутатора 6 выходное напряжение вихретокового преобразователя с катушек 4 и 5 поо- чередно поступает на вход последовательно соединенных усилителя 7 и амплитудного детектора 8. При размещении торца вихретокового преобразователя на поверхности контролируемого изделия импедансы катушек 4 и 5 индуктивности вследствие различия их радиусов неодинаково при изменении толщины диэлектрического покрытия.

В результате амплитуда напряжения на входе усилителя 7 зависит от подключенной к нему катушки индуктивности, и на выходе амплитудного детектора 8 появляется постоянный (средний) уровень напряжения и переменное напряжение, частота которого определяется генератором 14 тактовых импульсов. При этом переменное напряжение, имеющееся на выходе амплитудного детектора 8, усиливается усилителем 9, детектируется амплитудным детектором 10 и поступает на первый вход делителя 11 напряжений, а постоянный (средний) уровень напряжения после фильтрации (для уменьшения пульсаций напряжения, частота которых определяется частотой генератора 14 тактовых импульсов) в фильтре Г2 нижних частот поступает на второй вход делителя 12 напряжений.

На выходе делителя i 2 напряжений выделяется сигнал, величина которого однозначно связана с толщиной диэлектрического покрытия (расстоянием до изделия) и практически не зависит от изменений удельной электрической проводимости и магнитной проницаемости материала основы в широких пределах. Этот сигнал регистрируется индикатором 13. При этом минимальное влияние материала основы на показания индикатора обеспечивается при соблюдении следующего соотношения между радиусами R1, R катушек индуктивности и частотами fis f генераторов I и 2: R , f г

Это следует из того, что при выбранном соотношении обобщенные параметры обеих катушек индуктивности одинаковы.

Формула изобретения

Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля, содержащее источник гармонических напряжений высшей и низшей частот, вихретоковый преобразователь, состоящий из двух соосных катушек индуктивностие коммутатор, включений между выходами источника гармонических напряжений и катушками индуктивности вихретокового преобразователя, генератор тактовых импульсов, подключенный выходом к управляющему входу коммутатора, блок обработки информации, подключенный

сигнальными входами к выходам вихре- токового преобразователя и управляющим входом к выходу генератора тактовых импульсов, и индикатор, подключенный к выходу блока обработки информации, отличающееся тем, что, с целью измерения толщины диэлектрических покрытий, катушки индуктивности вихретокового преобразователя размещены в одной плоскости, а блок обработки информации выполнен в виде последовательно соединенных второго коммутатора, усили

теля, амплитудного детектора, второго усилителя, второго амплитудного детектора и делителя напряжений, а также фильтра низкой частоты, включенного между выходом первого амплитудного детектора и вторым входом делителя напряжений, выход которого является выходом блока обработки информации, управляющий вход второго коммутатора и его сигнальные входы являются управляющим входом и сигнальными входами блока обработки информации.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения толщины диэлектрических покрытий на электропроводящих основаниях. Измерение толщины диэлектрических покрытий до стигается путем обработки сигналов катушек индуктивности вихретокового преобразователя, одинаковым образом изменяющих свои сигналы при вариации параметров основания. При взаимодействии вихретокового преобразователя с контролируемым изделием импедансы катушек 4 и 5 индуктивности по разному изменяются при изменении толщины диэлектрического покрытия изделия. При соблюдении соотношения R₁F₁ = R₂F₂, где R₁ и R₂ - радиусы катушек 4 и 5 соответственно

F₁ и F₂ - частоты генераторов 1 и 2 высшей и низшей частот соответственно, вариация удельной электрической проводимости и магнитной проницаемости может быть подавлена дальнейшей обработкой, осуществляемой блоком обработки информации. 1 ил.