Вихретоковый дефектоскоп для контроля качества покрытий Советский патент 1992 года по МПК G01N27/90 

риодически меняющегося напряжения и вторым входом измерителя временных интервалов.

Однако в устройстве ограничен диапазон контроля, например, из-за технологических сложностей индикации колебаний высокочастотного (ВЧ) зондирующего генератора, при переходе в диапазон СВЧ колебаний (сотни мегагерц).

Наличие в цепи колебательного контура генератора СВЧ, амплитудного детектора из зоны колебательного контура ВЧ генератора усложняет устройство из-за наличия в этом случае тракта передачи СВЧ колебаний от контура к детектору. Ограничение частотного диапазона зондирующего ВЧ генератора ограничивает и диапазон контролируемых изделий, например, контроль- качества тонких пленок металлопокрытий (толщиной менее микрона).

Цель изобретения - расширение диапазона толщин контролируемых покрытий за счет расширения диапазона частот зондирующего высокочастотного генератора.

Поставленная цель достигается тем, что вихретоковый дефектоскоп для контроля качества покрытий, содержащий, высокочастотный генератор, в колебательный контур которого включен вихретоковый преобразователь, генератор периодически меняющегося напряжения, пороговый блок и блок индикации, снабжен резистором, через который первый выход генератора периодически меняющегося напряжения и вход порогового блока подключены к цепи питания высокочастотного генератора, выход и второй вход порогового блока соответственно соединены с первым входом и вторым выходом генератора периодически меняющегося напряжения, второй вход которого является синхронизирующим входом дефектоскопа, третий выход генератора периодически меняющегося напряжения соединен с информационным входом блока индикации, а четвертый выход генератора периодически меняющегося напряжения - с информационным входом блока индикации и синхронизирующим входом дефектоскопа.

Генератор периодически меняющегося напряжения выполнен в виде последовательно соединенных генератора тактовых импульсов, двоичного счетчика, элемента ИЛ И и триггера и цифроаналогового счетчика, выход триггера соединен с вторым входом двоичного счетчика, второй вход триггера и третий вход двоичного счетчика объединены и соединены с синхронизирующим входом дефектоскопа, второй вход элемента ИЛИ является первым входом

генератора периодически меняющегося напряжения, а выходы цифроаналогового преобразователя и генератора тактовых импульсов и вторые выходы двоичного счетчика и триггера являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами генератора периодически меняющегося напряжения.

Пороговый блок выполнен в виде после0 довательно соединенных усилителя, конденсатора и порогового элемента, электронного ключа и источника опорного напряжения, соединенных соответственно с первым и вторым входами порогового эле5 мента, второй вход электронного ключа предназначен для соединения с общей шиной, а входы усилителя и электронного ключа и выход порогового элемента являются соответственно первым, вторым входами и

0 выходом генератора периодически меняющегося напряжения.

На фиг. 1 приведена структурная схема дефектоскопа; на фиг, 2 - диаграммы сигналов на выходе соответствующих элементов:

5 а)- сигналы на выходе генератора тактовых импульсов; б)- сигналы на входе синхронизации генератора периодически меняющегося напряжения, в) - сигналы на выходе ЦАП, г) - сигналы на втором входе порого0 вого элемента, д) - сигналы на выходе высокочастотного генератора.

Вихретоковый дефектоскоп содержит высокочастотный генератор 1 (фиг. 1) с вих- ретоковым преобразователем 2 в его конту5 ре, пороговый блок 3, генератор 4 периодически меняющегося напряжения, блок5 индикации. БлокЗ, генератор 4 и блок 5 включены последовательно. Выход генератора 4 через резистор 6 подключен к цепи

0 питания генератора 1, выводы резистора 6 подключены к входам блока 3, ко второму входу которого подключен второй выход генератора 4, третий выход которого подключен ко входу блока 5. второй вход

5 генератора 4 является входом синхронизации дефектоскопа.

Генератор 4 содержит генератор 7 тактовых импульсов, двоичный счетчик 8, циф- роаналоговый преобразователь (ЦАП) 9,

0 элемент ИЛИ 10, триггер 11.

Пороговый блок 3 содержит усилитель 12, конденсатор 13, пороговый элемент 14, электронный ключ 15, подключенный к входу элемента 14, источник 16 опорного на5 пряжения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчик 8 обнулен, триггер 11 приведен в исходное состо- яние импульсным сигналом с входа

синхронизации генератора 4. На выходе ЦАП 9 напряжение отсутствует. Генератор 1 сигналов не генерирует.

С приходом тактовых сигналов с генератора 7 на выходе счетчика 8 формируется возрастающий двоичный код, который преобразуется ЦАП 9 в возрастающий сигнал напряжения питания генератора 1 и в нем возникают колебания.

Вихретоковый преобразователь 2 дефектоскопа располагают на контролируемой поверхности. Момент возникновения колебаний в генераторе 1 зависит от вносимого контролируемой средой в катушку электромагнитного преобразователя 2 комплексного сопротивления. В момент возникновения колебаний ток в цепи питания, протекающий через резистор 6, возрастает. Срабатывает блок 8, и сигнал в виде импульса через элемент ИЛИ 10 изменяет состояние триггера 11. Сигнал с триггера 11 останавливает счет в счетчике 8 и включает индикацию в блоке 5, содержащем, например, дешифратор и светодиодную матрицу. При этом соответствующий код со счетчика 8 индицируется в блоке 5. По изменению кода амплитуды возбуждения генератора 1 в процессе сканирования определяется наличие дефекта по сравнению, например, с эталонным значением, т.е. с кодом, полученным при контроле эталонной поверхности.

При отсутствии возбуждения генератора 1 с последнего разряда счетчика 8 через элемент ИЛИ 10 посредством триггера 11 также останавливается счет, т.е. предотвращается режим зацикливания.

Во всех случаях конец цикла измерений можно дополнительно индицировать свето- диодом СД, подключенным к выходу триггера 11, при этом с выхода триггера 11 можно снимать и соответствующий сигнал для внешней синхронизации.

В пороговом блоке 3 возрастающий ступенчатый сигнал с выводов резистора 6 уси- ливается усилителем 12 и через конденсатор 13 с каждым перепадом ступенек напряжения поступает в пороговый элемент 14. С каждым импульсом периода тактовых импульсов с генератора 7 уровень сигналов на входе элемента 14 привязывается через ключ 15 к потенциалу, например, общей шины. Это позволяет выделить сигналы размаха каждой ступени, которые (до момента возбуждения генератора 1) не меняются и несколько ниже уровня источника 16. В момент возбуждения генератора 1 ток потребления резко возрастает и размах ступени превышает уровень опорного

источника 16 и появляется на выходе элемента 14, т.е. блока 3.

Таким образом, индикация момента возбуждения генератора 1 путем контроля

блока 3 тока в цепи питания, позволила увеличить диапазон толщин контролируемых покрытий, так как сняла технологические ограничения на частотный диапазон из-за присутствия детектора в колебательном

0 контуре ВЧ генератора.

Формула изобретения

1.Вихретоковый дефектоскоп для контроля качества покрытий, содержащий высокочастотный генератор, в колебательный

5 контур которого включен Вихретоковый преобразователь, генератор периодически меняющегося напряжения, пороговый блок и блок индикации, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона толщин

0 контролируемых покрытий, он снабжен резистором, через который первый выход генератора периодически меняющегося напряжения и вход порогового блока подключены к цепи питания высокочастотного

5 генератора, выход и второй вход порогового блока соответственно соединены с первым входом и вторым выходом генератора периодически меняющегося напряжения, второй вход которого является синхронизирующим

0 входом дефектоскопа, третий выход генератора периодически меняющегося напряжения соединен с информационным входом блока индикации, а четвертый выход генератора периодически меняющегося напряже5 ния - с информационным входом блока индикации и синхронизирующим входом дефектоскопа.

2.Дефектоскоп поп.1,отличающий- с я тем, что генератор периодически меняю0 щегося напряжения выполнен в виде последовательно соединенных генератора тактовых импульсов, двоичного счетчика, элемента ИЛИ и триггера, и цифроаналого- вого преобразователя, входом соединенно5 го с вторым выходом двоичного счетчика, выход триггера соединен с вторым входом двоичного счетчика, второй вход триггера и третий вход двоичного сметчика объединены и соединены с синхронизирующим вхо0 дом дефектоскопа, второй вход элемента ИЛИ является первым входом генератора периодически меняющегося напряжения, а выходы цифроаналогового преобразователя и генератора тактовых импульсов и вто5 рые выходы двоичного счетчика и триггера являются соответственно первым, вторым третьим и четвертым выходами генератора периодически меняющегося напряжения.

3.Дефектоскоп по п.1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что пороговый блок выполнен в

виде последовательно соединенных усилителя, конденсатора и порогового элемента, электронного ключа и источника опорного напряжения, соединенных соответственно

предназначен для соединения с общей шиной, а входы усилителя и электронного ключа и выход порогового элемента являются соответственно первым, вторым входами и

с первым и вторым входами порогового эле- 5 выходом генератора периодически меняю- мента, второй вход электронного ключа щегося напряжения.

предназначен для соединения с общей шиной, а входы усилителя и электронного ключа и выход порогового элемента являются соответственно первым, вторым входами и

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано для обнаружения дефектов в покрытии поверхности. Цель - расширение диапазона толщин контролируемых покрытий за счет расширения диапазона частот зондирующего высокочастотного генератора. Вихретоковый преобразователь 2 располагают на контролируемой поверхности. В момент возникновения колебаний ток в цепи питания, протекающий через резистор 6, возрастает. Срабатывает пороговый блок 3 Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано в машиностроительной промышленности для обнаружения дефектов в покрытии поверхности, например, окисными пленками. Известен вихретоковый дефектоскоп, содержащий соединенные последовательно высокочастотный автогенератор с электромагнитным преобразователем в его контуре, амплитудный детектор, пороговый блок и индикатор. и сигнал в виде импульса через элемент ИЛИ 10 изменяет состояние триггера 11, по - еле чего останавливается двоичный счетчик 8 и включается блок 5 индикации. По изменению кода амплитуды возбуждения высокочастотного генератора 1 в процессе сканирования определяется наличие дефекта по сравнению с эталонным значением. При отсутствии возбуждения генератора 1 с последнего разряда счетчика 8 счет останавливается посредством триггера 11. В пороговом блоке 3 возрастающий ступенчатый сигнал с выводов резистора 6 усиливается усилителем 12 и через конденсатор с каждым перепадом ступенек напряжения поступает в пороговый элемент. С каждым импульсом периода тактовых импульсов с генератора 7 уровень сигналов на выходе элемента 14 привязывается через ключ 15 к потенциалу общей шины, что позволяет выделить сигналы размаха каждой ступени. В момент возбуждения генератора 1 ток резко возрастает и размах ступени превышает уровень опорного сигнала и появляется на выходе элемента 14, т.е. блока 3. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является вихретоковый дефектоскоп, содержащий соединенные последовательно амплитудный детектор и пороговый блок, индикатор, генератор периодически меняющегося напряжения, подключенный к цепи питания высокочастотного автогенератора, измеритель временных интервалов, включенный между выходом порогового блока, индикатором и вторым пороговым блоком, включенным между выходом генератора песо М CJ со о о VI