Устройство для электромагнитного контроля качества изделий Советский патент 1991 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для электромагнитного неразрушающего контроля качества изделий.

Целью изобретения является повышение точности контроля путем автоматической установки исходного режима автогенератора наиболее соответствующего типу используемого вихретокового преобразователя и материалу исследуемого изделия, а также возможности автоматической установки нуля индикатора.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для электромагнитного контроля состоит из вихретокового преобразователя 1, включенного в контур управляемого автогенератора 2. Выход последнего соединен с входом амплитудного детектора 3, выход которого соединен с вторым входом сумматора 4 и входом первого порогового блока 5. Выход последнего через первый формирователь 6 импульсов соединен с первым входом первого триггера 7. выход которого соединен с первым входом элемента И 8. Через ключевой элемент 9 к источнику 10 опорного напряжения подсоединены второй вход триггера 7, первый вход элемента ИЛИ 11 и второй вход второго триггера 12. Первый вход триггера 12 соединен с выходом элемента И 8. Выход триггера 12 соединен с вторым входом первого цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 13, выход которого соединен с управляющим входом автогенератора 2. Выход триггера 12 через второй формирователь 14 импульсов соединен с вторым входом элемента ИЛИ 11 и первым входом третьего триггера 15, выход которого соединен с входом управления второго ЦАП 16, выход которого соединен с входом сумматора 4. Выход последнего соединен с индикатором 17 и вторым пороговым блоком 18, выход которого через третий формирователь 19 импульсов соединен с вторым входом третьего триггера 15. Выход элемента И 11 соединен с первым входом счетчика 20 импульсов, второй вход которого соединен с блоком 21 задания начального кода, а третий вход соединен с выходом генератора 22 тактовых импульсов. Выход двоичного счетчика 20 соединен с первым входом первого ЦАП 13 и вторым входом второго ЦАП 16 и блоком 23 задержки, выход которого подключен к второму входу элемента И 8.

Устройство для вихретокового контроля работает следующим образом.

Вихретоковый преобразователь (ВТП) 1 устанавливают на бездефектный участок

контрольного образца (не показано). С помощью блока 21 задания начального кода устанавливают начальное состояние счетчика 20 импульсов. Затем кратковременно замыкают ключевой элемент 9, подключая источник 10 опорного напряжения к входу сброса первого триггера 7, входу установки второго триггера 12 и к входу логического элемента ИЛИ 11. При этом на в/одустанов0 ки первого триггера 7 поступает напряжение логического нуля с выхода первого формирователя 6 импульсов, а на вход сброса второго триггера 12 поступает напряжение логического нуля с выхода элемента И

5 8, на один из входов которого поступает напряжение логического нуля из блока 23 задержки. Таким образом при замыкании ключевого элемента 9 выход первого триггера 7 устанавливается в состояние логической единицы,-выход второго триггера 12 0 в состояние логического нуля, разрешая работу ЦАП 13, а на вход записи начального кода счетчика 20 импульсов с выхода элемента ИЛИ 11 поступает напряжение логической единицы, при этом в счетчик

5 импульсов записывается начальный код счетчика из блока 21 задания начального кода. Начальный код с выхода счетчика 20 импульсов поступает на вход данных первого 13 и второго 16 ЦАП, и на вход блока 23

0 задержки. На выходе ЦАП 13 появляется постоянное напряжение, соответствующее заданному начальному коду. Начальное напряжение выбирается по характеристикам управляемого автогенератора из условия

5 отсутствия генерации при установке ВТП 1 на бездефектный образец, в то же время достаточно близко от порогового напряжения, при котором генерация возникает. После размыкании ключевого элемента 9

0 цифровой код на выходе счетчика 20 импульсов меняется на единицу с приходом каждого импульса из генератора 22 импульсов.Соответственно изменению выходного кода счетчика 20 импульсов

5 изменяется выходное напряжение ЦАП 13, достигающее в определенный момент порогового, что приводит к возникновению генерации управляемого автогенератора 2. Вы0 ходное высокочастотное напряжение автогенератора детектируется амплитудным детектором 3, поступает на вход сумматора 4 и на вход первого компаратора 24, к второму входу которого подключен вто5 рой источник 25 опорного напряжения, Величина опорного напряжения определяется из характеристик управляемого автогенератора 2. При этом опорное напряжение первого компаратора 24 целесообразно устанавливать равным половине выходного напряжения амплитудного детектора 3 при наличии генерации в управляемом автогенераторе 2, ВТП 1 которого установлен на бездефектный участок контрольного образца. После того как напряжение на выходе амплитудного детектора 3 превысит порог срабатывания компаратора 24, последний переключается в единичное состояние. При этом на выходе первого формирователя 6 импульсов, выполненного в виде дифференцирующей цепочки, появляется импульс положительной полярности, устанавливающий выход триггера 7 о единичное состояние. Через определенное время, задаваемое блоком 23 задержки, на выходе последнего формируется импульс положительной полярности, который, приходя через элемент И 8, переключает триггер 12 в нулевое состояние. При этом останавливается работа ЦАП 13 и дальнейшее изменение двоичного кода на его входе не изменяет выходного напряжения. Время задержки блока 23 устанавливается таким. чтобы обеспечить установку режима автогенератора в необходимую рабочую точку. Оптимальный рабочий режим и, соответственно, время задержки определяются предварительно экспериментально для конкретного автогенератора и ВТП и для конкретной задачи.

При установке триггера 12 в нулевое состояние на выходе формирователя 14 импульсов, выполненного в виде дифференцирующей цепочки, формируется импульс положительной полярности, который вызывает установку выхода третьего триггера 15 в единичное состояние и, разрешая, таким образом, работу второго ЦАП 16. Этот же импульс проходит через элемент ИЛИ 11 на вход записи начального кода двоичного счетчика 20 импульсов. При этом я счетчик 20 импульсов из блока задания начального кода записывается начальный код счета, а на выходе ЦАП 16 формируется соответствующее напряжение, поступающее на второй вход сумматора 4, к выходу которого подключен индикатор 17 и компаратор 26, к второму входу компаратора подключен источник 27 опорного напряжения. При достижении выходным напряжением сумматора 4 уровня срабатывания компаратора 26 последний переключается в единичное состояние, на выходе формирователя 19 импульсов появляется импульс положительной полярности, устанавливающий выход триггера 15 в нулевое состояние. При этом прекращается работа ЦАП 16 и напряжение на его выходе фиксируется. Величина опорного напряжения компаратора 20 пыбирле - ся из условия наличия генерации на По ще- фектном участке контрольного оПрдчцз

Формула изобретения

1.Устройство для электромагнитною контроля качества изделий, содержащее последовательно соединенные вихретокопы1 преобразователь, управляемый аптогенерагор, амплитудный детектор и порогов11й блок, генератор импульсов, ключевой элемент, последовательно соединенные счетчик .импульсов и цифроаналогопый преобразователь, выход которого соединен

с управляющим входом управляемого автогенератора, и индикатор, о т л и ч о ю щ о е- с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено последовательно соединенными формирователем импульсов, первым триггером, элементом И. вторым триггером, вторым формирователем импульсов, третьим триггером, вторым циф- роаналоговым преобразователем, сумматором, вторым пороговым блоком и третьим

формирователем импульсов, источником опорного напряжения, выход которого соединен с входом ключевого элемента, элементом ИЛИ первый вход которого соединен с выходом ключевого элемента,

второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом второго формирователя импульса, л выход элемента ИЛИ соединен с первым входом счетчика импульсов, блоком задания кода, выход которого соединен с вторым входом счетчика импульсов и блоком задержки, выход генератора импупьсоа соединен с третьим входом счешика импульсов, выход которого соединен с вторым входом второго цифроаналогового преобразова геля и входом блока задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход третьего формирователя импульсов соединен с вторым входом третьего триггера, выход ключевого элемента соедипен с вторыми входами первого и второго триггеров, выход первого порогового блока соединен с входом первого формирователя импульсов, выход амплитудного детектора соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с индикатором,

2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что управляемый автогенератор выполнен по двухконтурнои схеме с варикапом о цепи опорного контура.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок задания начального кода выполнен в виде источника с выходами са- ответственно напряжения логического нуля

и логической единицы, соединенными через опорного напряжения, выход которого сое- ключи с входом данных счетчика импульсов. динен с опорным входом компаратора.

5. Устройство по п. 1,отличающее4. Устройство по п. 1,отличающее- ся тем, что формирователь импульсов вы- с я тем, что пороговые блоки выполнены 5 полнен в виде дифференцирующей цепоч- квждый в виде компаратора и источника ки.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для электромагнитного неразрушающего контроля качества изделий. Целью изобретения является повышение точности контроля путем автоматической установки исходного режима автогенератора, наиболее соответствующего типу используемого вихретокового преобразователя и материалу исследуемого изделия, а также возможности автоматической установки нуля индикатора. После установки вихретокового преобразователя (ВТП) 1 на бездефектный участок контрольного образца происходит запись начального кода в счетчик 20 импульсов. Значение кода в счетчике 20 формирует на выходе ЦАП 13 управляющее напряжение из условия отсутствия генерации автогенератора 2 при установке ВТП 1 на бездефектный участок изделия, но близко от порогового напряжения. Изменяя содержимое счетчика 20, изменяют значение управляющего напряжения, что приводит к появлению генерации и напряжения на выходе амплитудного детектора. В случае превышения порогового значения прекращается изменение содержимого счетчика 20 и фиксируется напряжение на выходе ЦАП 13, одновременно с этим происходит устаноока нуля индикатора 17. Величина порогового значения выбирается из условия наличия генерации на бездефектном участке контрольного образца. 4 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л С ;о IOO N) Ю О го