Устройство для электромагнитного контроля Советский патент 1992 года по МПК G01N27/90 

Nl

СО hO Ю СЛ

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества изделий электромагнитными методами и может быть использовано, например, для выявления дефектов проводящего тела.

Известно устройство для электромагнитного контроля, содержащее последовательно соединенные генератор, датчик, усилитель, амплитудный детектор и индикатор. Устройство позволяет контролировать параметры изделий бесконтактным способом.

Однако устройство имеет низкую помехоустойчивость, так как реализует амплитудный способ выделения информации.

Известно также устройство для электромагнитного контроля, содержащее генератор, в колебательный контур которого включен вихретоковый преобразователь, детектор, индикатор.

Это устройство просто в реализации и настройке, однако обладает низкими стабильностью и чувствительностью.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для электромагнитного контроля, содержащее последовательно соединенные генератор, датчик, усилитель, фазовый детектор и индикатор, а также фазовращатель, вход которого соединен с выходом генератора.

Данное устройство имеет более высокую помехоустойчивость, так как реализует фазовый способ выделения информации. Недостатком устройства является низкая чувствительность к изменению контролируемого параметра.

Целью изобретения является повышение чувствительности к изменению контролируемого параметра за счет изменения фазы опорного напряжения в процессе контроля.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее генератор, вихретоковый преобразователь (ВТП), усилитель, первый фазовый детектор, фазовращатель, индикатор, причем генератор соединен с ходами ВТП и фазовращателя, выход которого соединен с первым входом первого фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом усилителя, выход ВТП соединен с входом усилителя, дополнительно снабжено управляемым фазовращателем и вторым фазовым детектором, выход которого соединен с входом индикатора, выходу усилителя соединен с первым входом второго фазового детектора, выход управляемого фазовращателя соединен с вторым входом второго фазового детектора, выход первого фазового детектора соединен с управляющим входом управляемого фазовращателя, а генератор соединен с вторым входом управляемого фазовращателя.

Введение в устройство управляемого

фазовращателя, второго фазового детектора и их взаимосвязь с блоками устройства позволяет изменять в процессе контроля фазу опорного напряжения. Вследствие этого угол сдвига фаз между выходным сигналом ВТП и опорным сигналом больше, чем в случае с неизменной фазой опорного напряжения. Это позволяет повысить чувствительность выходного сигнала устройства к изменению контролируемого параметра.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для электромагнитного контроля содержит генератор 1 гармонических колебаний, ВТП 2, усилитель 3, первый фазовый детектор 4, фазовращатель 5, управляемый фазовращатель 6, второй фазовый детектор 7, индикатор 8. Выход генератора 1 соединен с входами ВТП, фазовращателя 5, управляемого фазовращателя 6, выход

ВТП 2 подключен к входу усилителя 3, выход которого соединен с первыми входами первого 4 и второго 7 фазовых детекторов, к второму входу первого фазового детектора

4подключен выход фазовращателя 5, выход первого фазового детектора 4 подсоединен

к управляющему входу управляемого фазовращателя 6, выход которого соединен с вторым входом второго фазового детектора 7, выход которого подключен к входу индика- тора 8.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 создает в ВТП 2 гармониче- ское электромагнитное поле. В режиме настройки в ВТП 2 помещается эталонная деталь, при этом на выходе ВТП 2 - вносимое напряжение. Это напряжение усиливается усилителем 3 и поступает на первый вход первого фазового детектора 4. На второй вход первого фазового детектора 4 подается сдвинутое по фазе фазовращателем

5напряжение с генератора 1. Изменяя вручную параметры фазовращателя 5 (изменяя

величины резисторов или емкостей), устанавливают нулевое напряжение на выходе первого фазового детектора 4. Тем самым напряжение, подаваемое на управляющий вход управляемого фазовращателя 6, становится равным 0. Изменяя вручную параметры управляемого фазового вращателя 6 (например, изменяя емкость переменного конденсатора), устанавливается нулевое напряжение на выходе второго фазового детектора 7. Последний измеряет угол сдвига

между усиленным сигналом с выхода ВТП и опорным напряжением.

В режиме контроля в ВТП 2 помещается контролируемая деталь. В случае отличия параметров этой детали от параметров кон- тролируемой детали изменяется фаза выходного сигнала ВТП. Это приводит к появлению ненулевого напряжения на выходе первого фазового детектора 4, который изменяет параметры управляемого фазов- ращателя 6. Таким образом, второй фазовый детектор 7 измеряет угол сдвига фаз между двумя гармоническими сигналами, фаза каждого из которых зависит от контролируемого параметра, т.е., контролируемый параметр изменяет как фазу сигнала с выхода ВТП, так и фазу опорного сигнала. Если при этом приращение фаз имеет разный знак, то напряжение на выходе второго фазового детектора 7 превышает напряжение на выходе первого фазового детектора 4 при одинаковых коэффициентах передачи детекторов. Это означает, что чувствительность сигнала устройства (выход элемента 7) к изменению контролируемого параметра повысилась. Индикатор 8 индицирует значение контролируемого параметра.

Формула изобретения

Устройство для электромагнитного контроля, содержащее генератор, вихретоко- вый преобразователь, усилитель, первый фазовый детектор, фазовращатель и индикатор, генератор соединен с входами вихре- токового преобразователя и фазовращателя, выход которого соединен с первым входом первого фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом усилителя, выход вихретокового преобразователя соединен с входом усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, оно снабжено управляемым фазовращателем и вторым фазовым детектором, выход которого соединен с входом индикатора, выход усилителя соединен с первым входом второго фазового детектора, выход управляемого фазовращателя соединен с вторым входом усилителя, выход первого фазового детектора соединен с управляющим входом управляемого фазовращателя, а генератор соединен с вторым входом управляемого фазовращателя.

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества изделий электромагнитными методами и может быть использовано для выявления дефектов проводящего тела. Цель изобретения- повышение чувствительности к дефекту за счет изменения фазы опорного напряжения в процессе контроля. Генератор 1 создает в вихретоковом преобразователе (ВТП) 2 переменное поле. В режиме настройки в ВТП 2 помещается эталонная деталь. Выходное напряжение ВТП 2 усиливается усилителем 3. Изменением параметров фазовращателя 5 устанавливается нулевое напряжение на выходе первого фазового детектора 4. Изменением параметров управляемого фазовращателя 6 устанавливается нулевое напряжение на выходе второго фазового детектора 7, В режиме контроля в ВТП 2 помещается контролируемая деталь. При наличии дефекта появляется ненулевое напряжение на выходе первого фазового детектора 4, который изменяет параметры управляемого фазовращателя 6. Второй фазовый детектор 7 измеряет угол сдвига фаз между двумя напряжениями, фаза каждого из которых зависит от контролируемого параметра. Индикатор 8 индицирует значение контролируемого параметра, 1 ил. fe