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

Os VJ

8

4 J

Изобретение относится к неразрушающему контролю вихретоковыми методами и может быть использовано для построения вихретоковых дефектоскопов.

Цель изобретения - повышение точно- сти контроля за счет исключения погрешности, вызванной неидентичностью характеристик каналов обработки сигналов. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2-8 - выходные сигналы основных элементов устройства.

Устройство содержит автогенератор 1 с включенными в его колебательный контур электромагнитным преобразователем, ключевой элемент 2, амплитудный детектор 3, фильтр 4 нижних частот, второй амплитудный детектор 5, второй ключевой элемент 6, полосовой фильтр 7, регистр 8, последовательно соединеннее пикооый детектор 9, вход которого через кнопку 10 включения соеди- нен с выходом полосового фильтра 7, компаратор 11, второй вход которого соединен с выходом источника 12 опорного напряжения, управляемый генератор 13 тактовых импульсов, счетчик 14 импульсов, цифроа- налоговый преобразователь 15, вход которого соединен с выходом второго источника 16 постоянного напряжения, а выход соеди- не со 1торым входом еторого ключевого элемента 6. Управляющие входы ключевых элементов 2 б подклю к выходу генератора 17 прямоугольных, импульсов К со- отиетствующим информационным входам ключевого элемента 2 подключены автоге нератор 1 и второй автогенератор 18 с включенным в его колебательный контур электромагнитным преобразователем.

Устройство работает следующим образом.

Из к/.оды ключевого элемента 2 поступают выходные сигналы UBUXI. иных18 (фиг.2) aiiTOiензраторов 1 и 18 с частотами an и ii i 1/о i негственно

boux1 UiCOSOM И Unbix2 U200S 0)21.

Переключения ключевого элемента 2 осуществляется сигналом генератора 17 прямоугольных импульсов с частотой О. При этом на выходе ключевого элемента 2 формируется коммутационный сигнал (фиг. 3), где Т период последовательности импульсов с выхода генератора 17 прямоугольных импульсов; Ui - напряжение первого автогенератора; U2 - напряжение второю автогенератора, Этот сигнал поступает на вход амплитудного детектора, на выходе которого формируется сигнал, представленный на фиг. 4.

Фильтром 4 нижних частот с частотой среза, равной частоте генератора 17 прямоугольных импульсов, выделяется огибающая этого сигнала (фиг. 5). Последний преобразовывается вторым амплитудным детектором 5 в напряжение постоянного тока (фиг. 6), которое поступает на один из входов ключевого элемента 6. На его второй вход поступает также напряжение постоянного тока с выхода ЦАП 15, уровень которого определяется кодом, формируемым счетчиком 14 импульсов. На выходе ключевого элемента 6 формируется коммутационный сигнал вида, изображенного на фиг. 7. Полосовым фильтром 7 выделяется первая гармоника огибающей этого сигнала (фиг. 8) с амплитудой

ивых7 ивых5-ивых15,

которая определяет и выходное напряжение пикового детектора 9. Для компенсации напряжения небаланса электромагнитных преобразователей, обуславливающих неравенство начальных значений 1)вых1 и 11вых2. предназначен пиковый детектор 9, компаратор 11, управляемый генератор 13 тактовых импульсов, счетчик 14 импульсов, цифроанэлоговый преобразователь 15 и второй источник 16 постоянного напряжения. При нажатии кнопки 10 включения напряжение Увых поступает на вход пикового детектора 9, выходной сигнал которого пропорционален амплитуде Увых

ивых9-- Кд lUubixS-Uubixisl.

где Кд - коэффициент передачи пикового детектора 9.

Это напряжение поступает на вход компаратора 11 и так как оно больше напряжения на втором входе (это вход соединен с выходом источника 12 опорного напряжения), то на выходе компаратора появляется 1 (или О), что поиводит к запуску генератора 13 тактовых импульсов. Тактовые импульсы поступают на вход счетчика 14 импульсов, формируя на его выходе код, поступающий на управляющие входы цифроа- налогового преобразователя 15. При этом изменяется выходное напряжение циф- роаналогового преобразователя 15. При его изменении изменяется ивых и выходное напряжение пикового детектора КвыхЭ. При равенстве напряжений на входах компаратрра 11 (т.е., 1)вых9 и0н12) на его выходе появляется О (Г), что срывает генерацию тактовых импульсов в генераторе 13. На выходе счетчика 14 и цифроаналогового преобразователя 15 устанавливается соответственно код и напряжение, соответствующее

UBbix9 U0Hl2 При Выборе U0H12 0 ОСуЩССТВляется компенсация напряжений небаланса электромагнитных преобразователей.

В общем случае частоты генераторов 1 и 18 могут быть различными, что позволяет реализовать возможность подавления мешающих факторов.

Формула изобретения Устройство для вихретокового контроля, содержащее два генератора, в контурах которых включены вихретоковые преобразователи, два ключевых элемента, амплитудный детектор, полосовой фильтр, компаратор и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности. оно снабжено генератором прямоугольных импульсов, соединенным с управляющими входами ключевых элементов, последовательно соединенными фильтром нижних частот и вторым амплитудным детектором, выход которого соединен с иформационным входом второго ключевого элемента, пиковым детектором и источником опорного напряжения, выходами соединенными с соответствующими входами компаратора, последовательно соединенными управляемым генератором тактовых импульсов, счет- чиком импульсов и цифроаналоговым преобразователем, кнопкой включения и вторым источником опорного напряжения, соединенным с вторым входом цифроанэлогового преобразователя, выход которого соединен через второй информативный вход второго ключевого элемента с входом полосового фильтра, выход которого соединен с входом регистратора и через кнопку включения - с входом пикового детектора, гене- раторы соединены с соответствующими информативными входами первого ключевого элемента, выход которого соединен через первый амплитудный детектор с входом

фильтра нижних частот, а выход компаратора соединен с входом управления генератора тактовых импульсов.

Изобретение относится к неразрушающему контролю вихретоковыми методами. Цель изобретения - повышение точности контроля за счет исключения погрешности, вызванной неидентичностью характеристик каналов обработки сигналов. Автогенераторы 1 и 18 формируют разночастотные сигналы, которые поступают на входы ключевого элемента 2. Переключение ключевого элемента осуществляется сигналом от генератора 17 прямоугольных импульсов. Сигнал детектируется амплитудным детектором, выделяется огибающая этого сигнала с помощью фильтра 4 нижних частот. Сигнал преобразуется амплитудным детектором 5 в постоянное напряжение, которое через второй ключевой элемент 6 поступает на полосовой фильтр 7 и регистратор. Для компенсации напряжения небаланса автогенераторов 1 и 18 служат пиковый детектор 9, компаратор 11, управляемый генератор 13 тактовых импульсов, счетчик импульсов 14, цифроаналоговый преобразователь 15 и второй источник 16 постоянного напряжения. При запуске генератора 13 меняется код на выходе счетчика 14, что приводит к изменению напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя. 8 ил.

ивы 1

идых1

Фиг.1

1

Фм.З

цЪых J

ивых 4

urut

U йь,5

Фиг б

8ь,хб

ивьк5

Фиг 7

Фиг.4

Фиг. 5

(uf-u2)

Uдых 15

бь/х.7

Фиг. 8