Вихретоковый способ неразрушающего контроля изделий и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК G01N27/90 

Фигз

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля изделий вихретоковым методом.

Целью изобретения является повыше- ние надежности и точности контроля за счет получения дополнительной информации о дефекте и отстройки от мешающих факторов.

На фиг.1 изображена блок-схема уст- ройства, посредством которого реализуется способ; на фиг.2 - осцилограмма сигнала, модулированного низкой частотой; на фиг.З - взаимное расположение электромагнита, вихретокового преобразователя и контро- лируемого изделия.

Устройство для реализации способа содержит последовательно соединенные высокочастотный генератор 1, вихретоковый преобразователь 2,усилитель 3, детектор 4, усилитель 5 импульсов, усилитель-ограничитель 6, индикатор 7 дефекта, последовательно соединенные низкочастотный генератор 8, усилитель 9 мощности, электромагнит 10, последовательно соеди- ненные детектор 11 низкочастотной составляющей, подключенный к выходу усилителя-ограничителя 6, усилитель 12 низкой частоты, компаратор 13, схему ИЛИ 14 и исполнительный узел 15, второй компаратор 16, включенный между выходом усилителя-ограничителя 6 и вторым входом схемы ИЛИ 14, последовательно соединенные частотный анализатор 17, вход которого подключен к выходу усилителя 12 низкой частоты, и блок 18 компараторов, выходы которого подключены соответственно к 3-му, 4-му ... (п+2)-му входам схемы ИЛИ 14, а выход схемы ИЛИ 14 подключен к индикатору 7 дефекта.

Реализация способа посредством устройства осуществляется следующим образом.

Контролируемое изделие 19 вращается вокруг своей оси, контролируемая поверх- ность перемещается относительно вихрето- ковогопреобразователя 2.

Низкочастотный генератор 8 вырабатывает напряжение частотой, в несколько раз меньшей частоты вращения контролируе- мого изделия 19. Это напряжение усиливается усилителем 9 мощности и подается на обмотку электромагнита 10, установленного в зоне действия вихретокового преобразователя 2, При этом контролируемое изделие 19 перемагничивается низкочастотным полем, благодаря чему проявляется нелинейная зависимость поля дефекта от напряженности синусоидального поля, создаваемого электромагнитом 10.

Высокочастотный генератор 1 питает вихретоковый преобразователь 2, и при пробегании участка контролируемой поверхности под. вихретоковым преобразователем 2 сигнал на его выходе модулируется импульсами от дефекта.

За счет перемегничивания контролируемого изделия 19 электромагнитом 10 импульс от дефекта еще модулируется по амплитуде. Результирующая осцилограмма показана на фиг.2, После усиления усилителем 3 и детектирования детектором 4 импульсы от дефекта усиливаются усилителем 5 импульсов. Его полоса пропускания рассчитывается из условий пропускания спектра импульсов.

Усиленные импульсы поступают на усилитель-ограничитель б, который отсеивает мелкие импульсы от неоднородности поверхности, а также от мелких дефектов, не подлежащих забраковке. После этого импульсы поступают на детектор 11 низкочастотной составляющей, где выделяется низкочастотная составляющая, и на компаратор 16, который срабатывает в случае превышения амплитудой импульса установленного порогового значения.

С выхода детектора 11 низкочастотная составляющая сигнала, которая близка по форме к синусоиде, усиливается усилителем 12 низкой частоты и поступает на второй компаратор 16. Если амплитуда низкочастотной составляющей превышает заданное значение, то компаратор 16 срабатывает, с его выхода через схему ИЛИ 14 сигнал поступает на исполнительный узел 15 и индикатор 7 дефекта. Эта часть устройства преимущественно реагирует на длину дефекта.

Кроме того, низкочастотная составляющая с выхода усилителя 12 низкой частоты поступает на вход частотного анализатора 17, Частотный анализатор 17имеет несколько каналов, каждый из которых настроен на одну из четных гармоник низко.частотной составляющей. Выход каждого из каналов связан с входом одного из компараторов блока 18 компараторов. Если амплитуда гармонической составляющей превышает пороговое значение, установленное в компараторе, то он срабатывает и через схему ИЛИ 14 будут включены исполнительный узел 15 и индикатор 7 дефекта.

Исполнительным узлом 15 может быть краскоотметчик. Кроме того, в качестве исполнительного узла может быть использовано реле в режиме автоблокировки, что позволяет использовать устройство вместе с автоматическим разбраковочным устройством.

Формула изобретения

1.Вихретоковый способ неразрушающего контроля изделий, заключающийся в том, что контролируемое изделие вращают вокруг оси, создавая перемещение контролируемой поверхности относительно вих- ретокового преобразователя, выделяют из сигнала преобразователя импульс от дефекта, по которому судят о наличии дефекта, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности контроля, контролируемое изделие перемагничи- вают переменным низкочастотным полем, измеряют амплитуду импульса от дефекта, по ее величине определяют раскрытие дефекта, выделяют из сигнала преобразователя низкочастотную составляющую, по амплитуде второй гармоники которой определяют длину дефекта, а по форме низкочастотной составляющей определяют глубину дефекта.

2.Устройство для вихретокового неразрушающего контроля изделий, содержащее

последовательно соединенные высокочастотный генератор, детектор, усилитель импульсов, усилитель-ограничитель и индикатор дефекта, отличающе е ся тем,

что, с целью повышения надежности и точности контроля, оно снабжено последовательно соединенными низкочастотным генератором, усилителем мощности и электромагнитом, последовательно соединенными детектором низкочастотной составляющей, подключенным к выходу усилителя-ограничителя, усилителем низкой частоты, компаратором, схемой ИЛИ и исполнительным узлом, вторым компаратором, включенным между выходом усилителя-ограничителя и вторым входом схемы ИЛИ, последовательно соединенными частотным анализатором, вход которого подключен к выходу усилителя низкой частоты,

и блоком компараторов, выходы которого подключены соответственно к 3,4,...(п+2) входам схемы ИЛИ, а выход схемы ИЛИ подключен к индикатору дефектов.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля изделий. Целью изобретения является повышение надежности и точности контроля за счет получения дополнительной информации о дефекте и отстройки от мешающих факторов. Способ реализуется посредством устройства, в процессе работы которого обеспечивается перемещение контролируемой поверхности изделия 19 относительно преобразователя 2, перемагничивание изделия 19 электромагнитом 10. С преобразователя 2 снимают сигнал в виде несущей частоты, промодулированной импульсами от дефектов, который детектируют, выделяя импульсы от дефекта, и по их амплитуде определяют раскрытие дефекта. Посредством детектора выделяют низкочастотную составляющую и по ней определяют длину дефекта, а по ее форме - глубину дефекта. 2 с.п. ф-лы, 3 ил (Л С

-у

3

4

Фиг. 1

Фиг. 2