Способ вихретокового контроля электропроводящих изделий и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК G01N27/90 

&

сп

Р

®

Јь

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля качества электропроводящих изделий.

Цель изобретения - повышение чувствительности путем регистрации изменяющегося во времени информативного сигнала при условиях, обеспечивающих большую чувствительность к контролируемому параметру.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для вихретокового контроля электропроводящих изделийI на фиг. 2 - зависимость входного напряжения U колебательного контура от зазора h при значениях удельной электрической проводимости: 0,5; СГ2 0,7; СГ3 0,9МСм/ контролируемых изделий; на фиг.З - зависимость выходного напряжения Ug колебательного контура от удапьной электрической проводимости U изделия при максимальной чувствительности контура с ВТП по СГ,

Устройство для вихретокового контроля электропроводящих изделий с одержит генератор 1 гармонического напряжения, вихретоковый преобразователь 2, включенный в колебатель- ный контур, последовательно соединенные блок 3 обработки сигнала, блок 4 дифференцирования, экстре- матор 5, блок 6 памяти, подключенный вторым входом к выходу блока 3 обработки сигнала, привод 7, механически соединенный с вихрето- ковым преобразователем 2 и предназначенный для его перемещения вдоль оси, а выход колебательного конту- ра с вихретоковым преобразователем 2 подключен к входу блока 3 обработки сигнала.

Способ реализуется следующим об- разом.

Вихретоковый преобразователь 2 устанавливают над поверхностью контролируемого изделия на расстоянии h пмакс от поверхности изделия. С помощью привода 7 вихретоковый преобразователь 2 перемещают по нормали к поверхности контролируемого изделия от максимального расстояния (зазора) до h 0. Так как выходное напряжение UK контура изменяется в функции зазора h так, как показано на фиг.2, то выходное напряжение колебательного контура изменяется в функции времени по такому же закону.

С помощью блока 4 дифференцирования получают изменение напряжения UK во времени. Фиксируют экс- трематором 5 максимальное значение изменения U к (производной по времени). При этом блок 6 памяти запоминает величину U на выходе контура, соответствующую максимальному изменению Ufc во времени.

Достигаемая при этом большая чувствительность к контролируемому параметру объясняется следующим образом.

При питании вихретокового преобразователя 2 от источника тока напряжения на контуре определяется сопротивлением контура. Относительное изменение сопротивления AZ/Z контура, выраженное через относителные изменения активного сопротивления A R/R и индуктивности Д L/L вихретокового преобразователя, имеет вид

LZ

1-Г + Г/

Ль

Z (1-ЈZ)Z + p/Qi1 L

Г

V

г(1- 2)г+ f VQ 2 R ;

где О - добротность контура ,

СО

- - расстройка контура;

СОр

О - круговая частота генератора тока, питающего контур;

СОр - резонансная частота контура;

L, R - индуктивность и активное сопротивление вихретокового преобразователя соответственно;AR,

&L - приращения R и L ВТП от контролируемого параметра G,

Из выражения (1) видно, что чувствительность контура к изменениям L и R, а следовательно, и (J контролируемого изделия зависит оТ расстройки контура. При Ј 1, т.е. при резонансе Д Z/Z определяется выражением

AZ Z

UL L

(2)

5

По.1 vценное выражение показывает, что относительное изменение напряжения на контуре определяется только относительными изменениями L и R

зтп.

1

1652894

Величину расстройки , соответствующую максимальному напряжению на контуре от величины контролируемого параметра, можно определить путем исследования выражения (1) на экстремум

Изобретение относится к нераз- рушаююему контролю и может быть использовано для контроля качества электропроводящих изделий. Цель изобретения - повышение чувствительности. Это достигается путем регистрации изменяющегося во времени информативного сигнала при условиях, обеспечивающих большую чувствительность к контролируемому параметру. Вихретоковый преобразователь 2 перемещают по нормали к контролируемому участку, получают с помощью бгока 4 дифференцирования изменения напряжения U на выходе контура во времени, фиксируют с помощью экстрематора 5 максимальное значение напряжения на выходе блока 4 и фиксируют получаемую при этом величину Uк с помощью блока 6 памяти. 2 с.п.ф-лы, 3 ил. «

-И выражения (3) следует, что par стройка, при которой чувствительность контура с &ТП к контролируемому параметру максимальна, зависит -т до ргтьости Q контура и величин AL/L и ЛК/R . При О 1 и малмх изменениях j L/ и Д R/R кон- у- ра, что име -т магтых изменениях конгр -шг / -мого параметра, вырагкеы е гля Д Z/Z принимает вид:

SL 4L

ъ

1 ДА

2 R

при

Г 1

(4)

z

L

А

R

при

ГУ -1.

Следовательно, чувствительность колебательного контура к контролируемому параметру при у у во много раз больше чувствительности контура при резонансе. Согласно Фиг.2 макси- .мальгая чувствительность соответствует точке кривой с наибольшей крутизной. Причем для каждого контролируемого значения СГ максимальная крутизна кривой Uk(h) имеет место при одном значении h, т.е. изменение выходного напряжения контура во времени (производная) в точке наибольшей крутизны кривой UK(h) принимает максимальное значение. В других точках кривой величина производной меньше и в точке резонанса она равна нулю.

(3)

5

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения

0,2

Us