Устройство для вихретокового контроля Советский патент 1991 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано в машиностроении для обнаружения дефектов и нарушений структуры материала.

Цель изобретения - повышение достоверности и точности контроля путем устранения ложных показаний блока индикации за счет выделения приращений контролируемых параметров.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные высокочастотный генератор 1 с вихретоковым преобразователем 2 в его контуре, амплитудный детектор 3, пороговый элемент 4, формирователь 5 импульсов по фронту или по спаду, последовательно соединенные двоичный счетчик 6 и цифро- аналоговый преобразователь (ЦАП) 7, генератор 8 тактовых импульсов, блок 9 индикации, регистр 10, информационные входы которого соединены с выходами двоичного счетчика 6, триггер 11, подключенный к шине 12 управления, элементы И 13 и И-НЕ 14, вычитатель 15 двоичных кодов и аналоговый ключ 16, первый вход которого подключен к напряжению питания, выход подключен к первому входу блока 9 индикации, вторые входы которого соединены с выходами вычитателя 15, первые входы которого подключены к выходам счетчика 6, вторые входы соединены с выходами регистра 10, вход синхронизации которого подключен к выходу элемента И-НЕ 14 и установочному входу триггера 11, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ 14, второй вход которого подключен к выходу порогового элемента 4. Выход формирователя 5 импульсов соединен с вторым входом ключа 16 и первым входом элемента И 13, второй вход которого подключен к выходу генератора 8, а выход - к входу счетчика 6.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии регистр 10 и триггер 11 обнулены, например, импульсом сброса от включения питания. Пусть счетчик 6 находится в режиме суммирования импульсов, тогда с приходом тактовых импульсов генератора 8 через элемент И 13 на выходе счетчика 6 формируется возрастающий двоичный код, который преобразуется ЦАП в возрастающий сигнал напряжения, управляющий одним из параметров генератора 1, например напряжением питания.

При определенном значении одного из параметров генератора 1, который зависит от вносимого внешней средой в катушку вихретокового преобразователя 2 комплексного сопротивления, в генераторе 1 возникают колебания, поступающие в амплитудный детектор 3, на выходе которого формируется огибающая колебаний сигналов с генератора 1, которая поступает на пороговый элемент 4, на выходе которого формируется сигнал логической «1, по фронту которого формирователем 5 формируется импульс, запрещающий прохождение тактовых импульсов генератора 8 через элемент И 13

на вход счетчика 6 и открывающий ключ 16 для подачи питающего напряжения на блок 9 индикации.

Длительность выходного импульса формирователя 5 устанавливается необходимой - для уверенной визуальной фиксации показаний блока 9 индикации.

Уровень логического «О с выхода триггера 11 запрещает прохождение фронта импульса с выхода порогового элемента 4 через элемент И-НЕ 14 на синхронизирующий вход

5 регистра 10, вследствие чего регистр 10 остается в нулевом состоянии и цифровой код счетчика 6, вызвавший возникновение генерации, через вычитатель 15 без изменения подается на блок 9 индикации. По окончании выходного импульса формирователя 5 элемент И 13 разрешает прохождение тактовых импульсов на вход счетчика 6, который продолжает работу в кольцевом режиме. Таким образом, устройство по возникновению генерации высвечивает код, вызвав5 ший генерацию, на блоке 9 индикации, который пропорционален вносимому сопротивлению контролируемой среды. Отсутствие свечения блока 9 индикации сигнализирует об отсутствии генерации генератора 1 и необходимости изменения параметров других

0 элементов его контура или пределов изменения управляемого параметра. При подаче на шину 12 управляющего импульса на выходе триггера 11 устанавливается уровень логической «1, который при наличии уровня логической «1 на выходе порогового

5 элемента 4 устанавливает на выходе элемента И-НЕ 14 спад импульса, который производит запись кода с выхода счетчика 6 в регистр 10 и осуществляет возврат триггера 11 в исходное состояние до поступ0 ления управляющего импульса на шину 12, формируя задний фронт импульса элемента И-НЕ 14. Так как на выходах счетчика 6 и регистра 10 одинаковые коды, то на выходе вычитателя 15 появляется нулевой код, высвечиваемый блоком 9 индикации на время

5 длительности выходного импульса формирователя 5.

Если комплексное сопротивление, вносимое контролируемой средой в катушку вихретокового преобразователя 2 не изменяется, то код возникновения генерации, снимаемый

0 с выхода счетчика 6, не изменяется и блок 9 индикации высвечивает нулевой код. При изменении комплексного сопротивления код на выходе счетчика 6, вызвавший возникновение генерации, изменяется, а соответственно, изменяется разница кодов на выходе вычи5 тателя 15, а также изменяются показания блока 9 индикации.

Изменяя режим работы счетчика 6 (суммирование или вычитание) и режим работы

формирователя 5 (по фронту или по спаду), можно устанавливать различные режимы работы устройства, фиксируя или момент появления генерации, или момент ее срыва. Устройство может работать как в автономном режиме, так, и в режиме обмена с внешними вычислительными устройствами. Устройство принимает управляющий сигнал по шине 12 и выдает двоичный код с выхода вычитателя 15 и служебный сигнал оконча- ния измерений с выхода формирователя 5. В случае отсутствия генерации в цикле изменения управляющего напряжения отсутствует свечение блока 9 индикации, неизменность параметров объекта контроля отображается нулевым кодом в блоке 9 инди- нации, а при изменении параметров объекта контроля (наличие дефекта или нарушений структуры материала) индицируется разница двоичных кодов значений управляющих напряжений, при которых происходит изменение режима работы генератора (возникно- вение или срыв колебаний) на объекте в процессе контроля и на стандартном (бездефектном) образце в процессе калибровки устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для вихретокового контроля, содержащее вихретоковый преобразователь, последовательно соединенные высокочастотный генератор, в колебательный контур которого включен вихретоковый преобразователь, амплитудный детектор, пороговый элемент и формирователь импульсов, последовательно соединенные двоичный счетчик и цифроаналоговый преобразователь,

5 0

5

0

подключенный к второму, вход вьчокочас- тотного генератора, генератор тактовых импульсов, блок индикации, регистр, информационные входы которого соединены о выходами двоичного счетчика, и триггер, подключенный к шине управления, О1личаюи(еа.ч тем, что, с целью повышения достоверности и точности контроля, он снабжен элементом И, элементом И-НЕ. вычитателем двоичных кодов и аналоговым ключом, первый вход которого подключен к напряжению питания, а выход - к первом входу блока индикации, вторые входы которого соединены с выходами вычитагеля двоичных кодов, первые входы вычитателя подключены к выходам двоичного счетчика. а вторые входы соединены с выходами ре гистра, вход синхронизации регистра подключен к выходу элемента И-НЕ и х становом ному входу триггера, выход которого сое.ч, нен с первым входом элемента И-НГ, н -ipt..i вход которого подключен к nopo.i- вого элемента, выход формирователя импульсов соединен с вторым входом аналою- вого ключа и первым входом элемента 11, второй вход которого подключен к выход генератора тактовых пхппльеоп. j к входу счетчика.

2.Устройство по п. 1, отличаюшессч , ем что формирователь импульсов выполним в виде формирователя импульсов но фропг. а двоичный счетчик установлен в суммирования. 3.Устройство по п. I. от.:ичающс, что формирователь импульсов вьпо виде формирователя импчльеов :;; с i

счетчик импульсов вычитания.

установлен и режиме

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано в машиностроительной промышленности для обнаружения дефектов и нарушений структуры материала. Цель изобретения - повышение достоверности и точности контроля - достигается путем устранения ложных показаний блока индикации и за счет выделения приращений контролируемых параметров Устройство содержит последовательно соединенные высокочастотный генератор 1 с вихре- токовым преобразователем 2 в его контуре, амплитудный детектор 3, пороговый элемент 4, формирователь 5 импульсов по фронт или спаду, последовательно соединенные двоичный счетчик 6 и цифроаналоговый преобразователь (Ц VII) Т , г ;, - товых имтльсов, блок 9 IM i -, , ч 10, информационна. о ... , v . , йены с выходами j;o- ,; i :. ч, . (,, триггер 11. подклк е ш - ь : ления, элемент И Н. - i ; вычнтагель 15 д ш -н ыч ,, вый ключ 16, первый i ,i , j; i ,. назначен для подктючения к in i , .1 пряжения питания выход подклюк:1 к i о: вому входу блола 9 индилании в-опые rxu c.i которо.го соединены с вым. -л.,- ,т(,ч 15, первые входы кг о.юго mriovhi- выходам двоичного счет Р. - --м- i соединены с п г :ь | - ь1 ,, синхронизации которого no,,t i к , -vi t элемента И-НЕ 14 : ,-ni i,i триггера 1, выхот. коте ,ю п , i ,c .к-рвым входом элемента М i4 m вход которого подключен h ,NH . ,мо вого элемента 4, вычси форм in ,PJ ц. ч i пульсов соедткн с Rr-.рым ь и первым входом .: ( Д вход которого юдк тючен к ныхог, тора 8 а выход подк ьомч1 ь очо ч, ка 6 Введение в стро отьо ,.i. ,Л Н элемента И-НЕ 14, вь читате Г; ,Л1, , кодов, аналогового ктюц 1 L, i, ч ,о стоверность и точчск ь кон i ро я J ч : о 1ы I ил -1 Ц НПГ4 W to а Сл