Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано при дефектоскопии металлов. Оно может быть также использовано и в сочетании с другими физическими метод ми контроля - ультразвуковым, магни ным, электромагнитно-акустическим и т.д. Известны токовихревой дефектоско для обнаружения дефектов в металлических изделиях, содержащий частотный генератор, преобразователь с ра бочим и эталонными датчиками, резонансный усилитель, фазовый детектор и индикатор fl. В этом дефектоскопе обнаружение дефектов производится путем сравнения сигнала от образца с эталонными дефектами в фазовом детекторе. Однако калибровка дефектоскопа производится вручную, что приводит к субъективным ошибкам, и, кроме того, процесс калибровки является трудоемким. Известен также токовихревой дефектоскоп, содержащий частотный генератор, преобразователь с возбужда щей и измерительной катушками, резонансный усилитель, усилительнопреобразовательный блок и вьссодной индикатор/ а для автоматической калибровки введен анализирующий блок. Анализируимций блок состоит из схемы совпадения, схемы пусковых сигналов, амплитудного анализатора/ элемента памяти и узла сравнения 2. В этом дефектоскопе выходной сигнал анализируется посредством амплитудного анализатора/ результаты анализа запоминаются в виде дискретньк электрических сигналов элементов памяти, эти сигналы сравниваются с эталонными в узле сравнения, и по результатам сравнения автоматически регулируется коэффициент усиления усилителей усилительно-преобразовательного блока. Этот дефектоскоп позволяет автоматически определять параметрм дефектов , однако требует сложных схемHfcix решений, например включения сложного анализирующего блока. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является прибор для обнаружения дефектов, использующий вихревые токи, которьлй содержит последовательно соединенные генератор импульсов, преобразователь, выполненный в виде возбуждающей и измерительной катушек, резонансный усилитель, усилительнопреобразовательный блок, выходной и дикатор . Прибор содержит также анализирую щий блок, который первым входом через схему пусковых сигналов подключ к выходу резонансного усилителя, вторым входом - через схему совпадения к выходу усилительно-преобразовательного блока, а выходом - через узел сравнения ко входам усилителей усилительно-преобразовательно го блока 3. Недостатком этого токовихревого прибора является невысокая точность контроля, так как анализ выходного сигнала, а следовательно, и параметров дефекта, производится только по одному заложенному в него параметру-амплитуде , а другие параметры как фаза и частота, остаются неиспользованными. Малоинформативный анализ порождает и другой весьма существенный недостаток - воздействие на прибор различного вида помех . Кроме того, амплитудный анализ Выходных сигналов позволяет смоделировать на выходе анализирующего блока ограниченное число эталонных малоинформативных сигналов, вследствие чего многие дефекты вообще оказываются необнаруженными. Целью изобретения является повышение точности контроля. Цель достигается тем, что предла гаемый токовихревой дефектоскоп сна жен одноканальным оптико-электронны блоком, выполненным в виде последовательно расположенных источника мо хроматического света, .коллиматорной линзы, ультразвукового модулятора света с пьезопреобразователем, соединенным с выходом усилителя, маски фильтров, интегрирующей линзы и фотодиода, выход которого соединен с индикатором. На чертеже представлена функциональная схема описываемого токовихревого дефектоскопа. Токовихревой дефектоскоп содержит генератор 1 импульсов, подключенный к возбуждающей катушке 2 пре образователя 3. К измерительной катушке 4 преобразователя 3 подключен резонансный усилитель 5; в выходную цепь резонансного усилителя 5 включен через пьезопреобразователь б одноканальный оптико-электронный блок 7, выполненный в виде последовательно расположенных источника 8 монохроматического света коллиматор ной линзы 9, ультразвукового модулятора 10 света с пьезопреобразователем 6, маски 11 фильтров с записью этгшонных сигналов, интегрирующей линзы 12 и фотодиода 13, выход которого соединен с индикатором 14. Токовихревой дефектоскоп работает следующим образом. Генератор 1 импульсов вырабатыва-i ет последовательность импульсов с частотным заполнением, которые поступают на возбуждающую катушку 2 преобразователя 3. Под воздействием поля возбуждающей катушки в проводящем образце за счет электромагнитной индукции возникают вихревые токи. Вихревые токи, индуцируемые в металле, в свою очередь создают свое«магнитное поле, противоположное по отношению к исходному магнитному полю. Возникающее результирующее поле вызыет появление напряжения на измерительной катушке 4 преобразователя 3. Это напряжение усиливается резонансным усилителем 5 и поступает ко входу одноканального оптико-электронного блока 7. Дефектоскопические сигналы вместе с помехами подаются на пьезопреобразователь 6 ультразвукового модулятора 10 света и возбуждают его оптически прозрачную среду, вызывая в ней периодические сжатия и разрежения. Ультразвуковой модулятор 10 света освещается плоско-параллельным пучком света, созданным монохроматическим источником 8 света и сформированным коллиматорной линзой 9. Непосредственно за ультразвуковым модулятором света помещается маска 11 фильтров, представляющая собой оптический транспорант (например, фотопленку или фотопластинку) с записью сигналов от образца с эталонными дефектами. На одном транспоранте записывается заранее большое количество сведений о различных типах дефектов , а также о структуре металла и других контролируемых параметрах. При освещении ультразвукового модулятора 10 света плоско-параллельным светом световой поток модулируется входным сигналом, а при прохождении оптического транспоранта он дополнительно модулируется э.ч алонным сигналом. Результирующая модуляция определяется произведением двух функций - входного и эталонного сигналов. Полученные световые распределения при помощи интегрирующей линзы 12 фокусируются на некоторую поверхность фотодиода 13. Произведение двух функций и интегрирование результата перемножения соответствует корреляционному или оптимальному методу обработки входных дефектоскопических сигналов. Электрические информационные сигналы, возникающие на выходе фотодиода 13, Отображаются на индикаторе 14 в виде автокорреляционной и взаимнокорреляционной функций. По виду корреляционной функции судят о типе, размерах и ориентации дефектов, а также и о структуре металла.
Использование новых элементов - одноканального оптико-электронного блока - выгодно отличает предлагаемы токовихревой дефектоскоп от известного, так как благодаря корреляционной обработке входного сигнала заметно повышается точность контроля и выявляемость дефектов.
Кроме того, одноканальный оптикоэлектронный блок производит идеальную обработку входного дефектоскопического сигнала по каждому из канапов (по каждому дефекту), что позволяет просто и надежно отделить полезный сигнал от помех.
Возможность предварительной записи на маске фильтров большого коли ества сведений о различных типах 5цефектов и структуре металла позволяет расширить функциональные возможности предлагаемого токовихревого дефектоскопа, а возможность использования оптико-электронного блока в других физических методах контроля позволяет увеличить область применения предлагаемого технического решения.
Формула изобретения Токовихревой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, преобразователь, выполненный в виде возбуждающей и измерительной катушек, резонансный усилитель.и выходной индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, он снабжен одноканальным оптико-электронным блоком, выполненным в виде последовательно расположенных источника монохроматического света, коллиматорной линзы, ультразвукового модулятора света с пьезопреобразователем, соединенным с выходом усилителя, маски фильтров, интегрирующей линзы и фотодиода, выход которого соединен с индикатором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе,
1.Патент СССР 328605, кл. G 01 N 27/86, 1970.
2.Патент Великобритании 1255179 кл. G 1 Nr 1971.
3.Патент Великобритании 1329302, кл. G 1 N, 1973.
Авторы
Даты
1979-04-15—Публикация
1976-06-28—Подача