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

Изобретение относится к методам неразрушающего электромагнитного контроля на основе автогенераторных схем и может быть использовано при дефектоскопии изделий в машиностроении и других областях.

Целью изобретения является расширение диапазона контролируемых дефектов за счет автоматической установки исходного режима автогенератора, наиболее соответствующего типу используемого вихретоко- вого преобразователя и материала исследуемого изделия

На чертеже представлена структурная схема устройства

Устройство для электромагнитного контроля состоит из управляемого автогенератора 1 с включенным в его контур вихретоковым преобразователем (ВТП) 2. Выход управляемого автогенератора 1 соединен с амплитудным детектором 3, выход которого соединен с индикатором 4 и пороговым блоком 5 Выход порогового блока 5 через формирователь 6 импульсов соединен с входом установки первого триггера 7 Источник 8 опорного напряжения через ключевой элемент 9 соединен с входом сброса

о чэ со VJ

Сл)

о

первого триггера 7, входом установки второго триггера 10 и входом записи начального кода счетчика 11 импульсов, счетный вход которого соединен с генератором 12 импульсов, а выход - с блоком 13 задания начального кода. Выход первого триггера 7 соединен с входом элемента И 14, выход которого соединен с входом сброса второго триггера 10. Второй вход элемента И 14 соединен с выходом блока 15 задержки, вход которого соединен с выходом счетчика 11 импульсов. Выход второго триггера 10 соединен с входом управления цифроанало- гового преобразователя (ЦАП) 16, входы данных которого соединены с выходом счетчика 11 импульсов, а выход - с управляемым автогенератором 1. Пороговый блок 5 может быть выполнен в виде компаратора 17, второй вход которого соединен с вторым источником 18 опорного напряжения.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

ВТП 2 устанавливают на бездефектный участок контролируемого изделия (не показано). С помощью блока 13 задания начального кода устанавливают код начального состояния счетчика 11 импульсов, Затем кратковременным замыканием ключевого элемента 9 подключают источник 8 опорного напряжения ко входу сброса первого триггера 7, ко входу установки второго триггера 10 и входу записи данных счетчика 11 импульсов, в который при этом записывается начальный код счета из блока 13 задания начального кода. Затем начальный коде выхода счетчика 11 импульсов поступает на вход данных ЦАП 16. При подключении входа установки триггера 10 к источнику 8 опорного напряжения на выходе триггера 10 устанавливается напряжение логической единицы, поступающее на вход управления ЦАП 16, разрешая его работу.

При этом на выходе ЦАП 16 формируется постоянное напряжение, соответствующее заданному начальному коду. На входе сброса триггера 10 присутствует напряжение логического нуля с выхода логического элемента И 14, так как нэ первый вход элемента И 14 поступает напряжение логического нуля с выхода триггера 7, выход которого устанавливается в О при замыкании ключевого элемента 9. Начальное напряжение на выходе ЦАП 16 выбирается из условия отсутствия генерации при установке на бездефектный участок образца, однако достаточно близко от- порогового напряжения, при котором возникает генерация. После размыкания ключевого элемента 9 цифровой код на выходе счетчика 11 импульсов меняется на единицу с приходом

каждого импульса от генератора 12 импульсов. В соответствии с изменением выходного кода счетчика 11 импульсов изменяется выходное напряжение ЦАП 16, достигаюидее в определенный момент порогового значения, что приводит к возникновению генерации в управляемом генераторе 1. Высокочастотное напряжение автогенератора детектируется амплитудным детектором 3 и

поступает на индикатор 4 и компаратор 17, ко второму входу которого подключен источник 18 опорного напряжения. Величина опорного напряжения определяется характеристиками управляемого автогенератора

1. При этом опорное напряжение компаратора 17 целесообразно установить равным половине выходного напряжения амплитудного детектора 3 при наличии генерации в управляемом автогенераторе 1, ВТП 2 которого установлен на бездефектный участок контрольного образца. После того, как выходное напряжение амплитудного детектора 3 превысит порог срабатывания компаратора 17, последний переключится в

единичное состояние. При этом на выходе формирователя 6 импульсов, выполненного в виде дифференцирующей цепочки, появляется импульс положительной полярности, устанавливающий выход триггера 7 в единичное состояние. При этом на первом входе элемента И 14 устанавливается напряжение логической единицы, а на второй вход элемента И 14 подается напряжение логического нуля с выхода блока 15

задержки, вход которого подключен к выходу счетчика 11 импульсоз.

На выходе блока задержки через заданное время появится импульс положительной полярности и соответственно появится

импульс положительной полярности на выходе логического элемента И 14, переключающий выход триггера 10 в нулевое состояние. При этом останавливается работа ЦАП 16 и дальнейшее изменение двоичного кода на его входе не влияет на величину выходного напряжения, которое определяет исходное состояние автогенератора 1 с ВТП 2, установленным на бездефектный участок изделия. Наличие дефекта

в изделии изменит импеданс ВТП 2, что приведет к срыву колебаний управляемого генератора 1 и будет зарегистрировано индикатором 4. Порог чувствительности устройства определяется величиной времени

задержки блока 15 задержки.

Формула изобретения 1. Устройство для электромагнитного контроля качества изделий, содержащее последовательно соединенные вихретоковый

преобразователь, управляемый автогенератор, амплитудный детектор и пороговый блок, генератор импульсов, ключевой элемент, последовательно соединенные счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с управляющим входом управляемого автогенератора и индикатор, отличающееся тем, что,- с целью расширения диапазона контролируемых дефектов, оно снабжено последовательно соединенными формирователем импульсов, первым триггером, элементом И и вторым триггером, источником ОПОРНОГО напряжения, блоком задания начального кода и блоком задержки, выход порогового блока соединен с входом формирователя импульсов, выход источника опорного напряжения соединен с выходом ключевого элемента, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго триггеров и первым входом счетчика импульсов, выход генератора импульсов соединен с вторым входом счетчика импульсов, выход блока задания начального кода соединен с третьим входом счетчика импуль- сов, выход второго триггера соединен с вторым входом цифроаналогового преобразователя, выход счетчика импульсов соединен с входом блока задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента И, а выход амплитудного детектора соединен с входом индикатора.

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

3.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что блок задержки выполнен с регулируемым временем задержки.

4.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что блок задания начального кода выполнен в виде источника напряжения с выходами соответственно логического нуля и логической единицы, соединенные через ключи с входом данных счетчика импульсов.

5.Устройство по п.1,отличающее- с я тем, что пороговый блок выполнен в виде компаратора и второго источника опорного напряжения, выход которого соединен с вторым опорным входом компаратора.

6.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что формирователь импульсов выполнен в виде дифференцирующей цепочки.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для электромагнитного неразрушающего контроля качества изделий. Целью изобретения является расширение диапазона кон- тролируемых дефектов за счет автоматической установки исходного режима автогенератора, наиболее соответствую2 ицего типу используемого вихретокового преобразователя и материала исследуемого изделия. После установки вихретокового преобразователя 2 на бездефектный участок контрольного образца происходит запись начального кода в счетчик 11 импульсов. Значение кода в счетчике 11 формирует на выходе цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 16 управляющее напряжение из условия отсутствия генерации автогенератора 1 при установке вихретокового преобразователя на бездефектный участок изделия, но близко от порогового значения. Изменяя содержимое счетчика 11 исменяют значение управляющего напряжения, что приводит к появлению генерации и напряжения на выходе амплитудного детектора 3. В случае превышения порогового значения прекращается изменение содержимого счетчика 11 и фиксируется напряжение на выходе ЦАП 16 Величина порогового значения выбирается из условия наличия генерации на бездефектном участке контрольного образца 5 з.п ф-лы, 1 ил (Л