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

1

(21)4707806/28

(22)70.06.8е)

(46) 3.05.91 . Бюл. If 19

(71)Научно-производственное объединение по технологии машиностроения

(72)С.И.Тишин, Б.В.Гончаров и А.Н.Бочарников

(53)620.174.14(088.8)

(56)Патент ГП А № 3931571, кл. G 01 R 33/12, 1976.

Авторское свидетельство СССР Г 443295, кл. G 01 N 27/90, 1972.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИХРЕТОКОВОГО

контроля

(57)Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для одновременного измерения толщины диэлектрических покрытий, определения типа материала под покрытием и выявления дефектов. Гель

изобретения - расширение области использования достигается путем обеспечения дополнительного измерения толщины диэлектрических покрытий и распознавания материала основания за счет введения соответствующих измерительных каналов. Ключевая схема 19 включает все три измерительных канала при размещении вихретокового преобразователя на поверхности изделия и управляется сигналом, поступающим с выхода усилителя 9. Уровень срабаты- вания ключевой схемы 19 устанавливается пороговым блоком 10. Включение , i индикатора 21 соответствует наличию дефекта или структурной неоднородное- ти в зоне контроля, включение индикатора 23 указывает на изменение толщины лакокрасочного покрытия, а включение индикатора 25 - на отличие материала изделия от заданного или на наличие сварного шва. 1 ил.

О S

(Л

Изобретение о тносится к нераэру- шающему контролю и может быть использовано для одновременного измерения толщины диэлектрических покрытий, определения типа материала под покрытием и выявления дефектов.

Цель изобретения - расширение области использования достигается путем обеспечения дополнительного измерения толщины диэлектрических покрытий и определения материала основания за счет введения соответствующих измерительных каналов.

& У1

Ка чертеже изображена блок схема предлагаемого устройства для вихре- токового контроля.

Устройство содержит генератор 1, соединенный с ним последовательно вихретоковый преобразователь, выполненный в виде возбуждающей катушки 2, двух измерительных катушек 3, включенных встречно и размешенных снаружи возбуждающей катушки 2, и третьей измерительной катушки 4, размещенной внутри возбуждающей катушки 2, коаксиально последней, соединенные

последовательно Лазоврзтатель 5, соединенный входом с выходом генератора

I,компенсатор 6, второй вход которого соединен с выходом включенных встречно измерительных катушек 3, и усилитель 7, соединенные последовательно компенсатор 8, соединенный входом с выходом генератора 1, усилитель 9 и пороговый блок 10, соединенные последовательно фазовращатель

II,соединенный входом с выходом генератора 1, компенсатор 12, второй т вход которого соединен с выходом компенсатора 8 и усилителем 13, соединенные последовательно фазовращатель

14,соединенный входом с выходом гп- нераторя 1 , усилитель-ограничитель

15,сумматор 16 и усилитель 17, усилитель-ограничитель 18, вход которого соединен с выходом второго усилители 9, а выход - с вторым входом сумматора 16, ключевую схему 19} соединенную соответствующими входами с выходами усилителей 7, 13, 17 порогового блока 10, соединенные последовательно пороговый блок 20, соединенный входом с первым вьпсодом ключевой схемы 19, и индикатор 21, соединенные последовательно блок 22, соединенный входом с вторым выходом ключевой схемы 19, и индикатор 23, соединенные последовательно пороговый блок 24,

соединенное входом с третьим выходом ключевой схемы 19, и индикатор 25, блок 26 звуковой сигнализации, соединенный входами с выходами пороговых блоков 20, 22 и 24 соответственно.

Устройство для вихретокового контроля работает следующим образом. Синусоидальное напряжение рабочей частоты с генератора 1 поступает на возбуждающую катутку 2 вихретоко/ ого преобразователя, а также на фазовращатели .L, II и 14 и компенсатор 8. С включенных последовательно встречно измерительных катупгек 3 сигнал, несущий информацию о наличии нарушений сплошности и резком нарушении структуры, например в зоне сварного шва, поступает на компенсатор 6, Сюда поступают также компенсационные напряжения с фазовращателя 5, за счет ко торых происходит компенсация постоянной составляющей сигнала с измерител ных катушек 3. С выхода компаратора 6 сигнал поступает на усилитель 7, и далее - на вход ключевой схемы 19. С ее соответствующего рнхода сигнал РО

5

0

5

0

5

0

5

ечупает на пороговый блок 20, с помощью которого устанавливается необходимый уровень фиксации сигнала, и далее1 на световой индикатор 21 и бтюк 26 звуковой сигналигации. С выхода третьей измерительной катушки 4 нихретокового преобразователя сигнал, несущий информацию о толщине диэлектрического, например лакокрасочного покрытия изделия и физических свойствах его материала, подается на компенсатор 8, в котором напряжение этого сигнал компенсируется до определенного уровня, и далее на компенсатор 12, в котором напряжение сигнала компенсируется до нуля при установке преобразователя на из-- делче без лакокрасочного покрытия. С компенсатора 12 сигнал, амплитуда которого несет информацию о толщине лакокрасочного покрытия и частично о физических свойствах материала изделия, после усиления в усилителе 13 поступает на ключевую схему 19, С соответствующего выхода ключевой схемы 19 сигнал поступает ча пороговый блок 22, назначение которого аналогично назначению порогового блока 20, С порогового блока 22 сигнал поступает на световой индикатор 23 и блок 26 звукоЕОЙ сигнализации, С выхода компенсатора 8 сигнал также поступает после усиления усилителем 9 нр усилитель-ограничитель 18, к выходу которого подключен сумматор 16. На второй вход сумматора 16 подается опорное напряжение с фазовращателя 14 после усиления и ограничения по амплитуде усилителем-ограничителем 15, При изменении физических свойств материала изделия изменяется фаза сигнала с 1 : еобразователя, На выходе сумматора 6 пояъляется напряжение, пропорциональное разности фаз опорного напряжения и сигнала с преобразователя, которое усиливается усилителем 17 и поступает на вход ключевой схемы 19. Г соответствующего выхода ключевой схемы 19 сигнал подается -га пороговый блок 24, назначение которого аналогично назначению порогового блока 20. С выхода порогового блока 24 сигнал поступает ка световой индикатор 25 и блок 26 звуковой сигнализации. Ключевая схема 19 включает все три измери- тел ьыу канала, при размещении пи токогюго преобразователя на

поверхности изделия и управления сиг налом, снимаемым с выхода усилителя 9. Уровень срабатывания ключевой схемы 14 устанавливается пороговым блоком 10, Включение индикатора 21 соответствует наличию деЛекта в материале или сварного тв.а под покрытием. Включение индикатора 23 указывает на изменение толщины лакокрасочного покрытия, а включение индикатора 25 - на отличие материала изделия от заданного или на наличие сварного шва. Одновременно с включением одного или нескольких индикаторов включается блок 26 звуковой сигнализации.

Формула изобретения

Устройство для вихрр-токового контроля, содержащее генератор, вихрето- ковый преобразователь, состоящее из возбуждающей катушки, подключенной к выходу генератора, и по меньшей мере двух измерительных катушек, включенных последовательно встречно и размещенных снаружи возбуждающей катушки, первый и второй усилители и индикатор, отличающееся тем, что, с целью расширения области использования за счет измерения толщины диэлектрического покрытия и удельной электрической проводимости материала, оно снабжено последовательно соединенными первым фазовращателем, подключенным входом к выходу генератора, и первым компенсатором, второй вход которого соединен с выходом встречно включенных измерительных катушек, а выход - с входом первого усилителя, вторым компенсатором, соединенным входом с выходом

0

5

0

5

0

5

0

генератора, а выходом - с вторым их.-- дом усилителя, первым пороговым блоком, соединенным входом с выходом второго усилителя, последовательно соединенными вторым фазовращателем, подключенным входом к выходу генератора, третьим компенсатором, второй вход которого соединен с выходом второго компенсатора, и третьим усилителем, последовательно соединенными третьим фазовращателем, подключенным входом к выходу генератора, первым усилителем ограничителем, сумматором и четвертым усилителемв вторым усилителем огганичителем, включенным между выходом второго усилителя и вторым входом сумматора, ключевой схемой, вторым пороговым блоком, включенным между первым выходом ключевой схемы и первым индикатором, последовательно соединенными третьим пороговым блоком, подключенным входом к второму выходу ключевой схемы и вторым индикатором, соединенными последовательно четвертым поро- FoBbiM блоком, подключенным входом к третьему выходу ключевой схемы и третьим индикатором блоком звуковой сигнализации, соединенным тремя входами с выходами второго, третьего и четвертого пороговых блоков, вихре- токовый преобразователь выполнен с тремя измерительными катушками, третья измерительная катушка размещена внутри возбуждающей катушки, коакси- ально с ней и соединена с вторым (входом второго компенсатора, а клю- чевая схема подключена четырьмя входами к выходам первого, второго, третьего усилителей и порогового бло-- ка соответственно.

UUtT