Импульсный индукционный способ контроля качества металлических изделий Советский патент 1979 года по МПК G01N27/86 G01B7/06 

- . . ,

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть испрльзоВаНо на предприятиях машиностроительной промышленности для контроля качества металлических изделий и материалов, например, толщины слоя гальванопокрытий на металлических изделиях.

Известен импульсный индукционный способ контроля качества металлических изделий, при котором возбуждают в изделии им пульсные вихревые токи, преобразуют реакцию вихревых токов в электрический сигнал, который наблюдают на экране осциллографа, и по двум ксордииатам узловой точки импульса, возникающей при периодических изменениях зазора, судят о качестве изделия а упомянутые координаты регистрируют либо визуально, либо с помощью фотоэлемеитов 1.

Недостатком известного способа является низкая точность контроля, обусловленная субъективной погрешностью оператора при визуальном определении координат узловой точки и невысокой разрешающей способностью фотоэлементов.

Известен импульсный индукционный способ контроля качества металлических издеЛИЙ на основе электромагнитного преобразователя, заключающийся в том, что возбуждают в изделий имтгульсные вихревые токи, преобразуют их поток индукции в электрический сигнал, накладывают на этот сигнал в узловой точке зазора стробирующий импульс и определяют суммарное значение напряжения двух импульсов и по величине пикового значения их суммарного напряжения судят 6 качестве контролируемого изделия 2. Недостатком известного способа является низкая точность контроля, обусловленная стробированнем сигнала с постоянной задержкой строб-импульса, т.е. измерением только ординаты импульсного сигнала в окрестности узловой точки зазора, в то время как при изменении контролируемого параметра изменяется также и абсцисса узловой точки, вследствие чего стробирояаиие происходит уже не в узловой точке зазора и мешающее влияние последнего подавляется не полностью.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Цель достигается тем, что преобразователю сообщают низкочастотные механические колебания фиксированной амплитуды вдоль йормали к поверхности контролируемого изделия, интегрируют суммарное значение напряжения двух импульсов, выделяют их низКоЧастотную составляющую и по суммарному Значению напряжения двух нмпульсов и их низкочастотной составляющей судят о качестве изделия.. Дополнительное интегрирование суммарно го значения напряжения двух импульсов ШзвоЛяёт выделить их низкочастотную составляющую, и по ее амплитуде определить пропорциональное горизонтальное смеихениё узловой точки зазора. О качестве изделия судят по совокупности значений напряжений определяемых коЬрдинатами узловой точки зазора в плоскости время-напряжёйиё Сйгйала. . -- ;- -ч ..:-. На фиг. 1 изображена блок-схейа устройства, реализующая предложенный способ; на фиг. 2 - временная зависимость тока возбуждения преобразователя; на фиг. 3 - врёменные зависимости импульсного сигнала при двух значениях зазора и двух зйачеиИях контролируемого параметра; на фиг. 4 - временная зависимость стробнрующего импульса; на фиг. 5 - временная завнслмость суммарного напряжения на выходе строби1А .. .....-... -.- рующей схемы при одйом Значении контролируемого параметра; на фиг. 6 - то же при другом зйачейни коитролируемого параметра. Генератор I импульсов тока возбуждейия возбуждает электромагнитный преобразователь 2, которому внбратор 3 сообщает низкочастотиые механические колебания фиксированной амплитуды вдоль нормали к поверхности контролируемого изделия (йа чертеже не показано). Выходй1аё импульсы генератора I через блок 4 задержкн поступают на вход генератора 5 строб-Им пульсов, запуская его в определенный момент времени соответствующий абсциссе узловой точки зазора при одном значении контролируемого параметра. Сигнал с выхода преобразователя 2, несущий информацию о свойствах контролируе мого изделия, через щнрокополосный усилитель 6 поступает на сигнальный вход схемы V совпадения, на опорный вход которой поступает строб-импульс с выхода генератора 5. Выходное напряжение схемы 7 совпадения йоетупает на вход пикового детектора 8 и интегратора 9. Выходные напряжения пикового -детектора 8 н интегратора 9 поступают на входы блока 10 принятия решения, который по совокупности значений этнх напряжений классифицирует изделие как годное или как брдк. , . .,,„„ ,„„..„,„ Работа устройства иллюстрнроНана эпю рами иапряженйВ и токов, выполненными J сопоставимом временном масштабе. . На фиг. 2 приведена форма выходного сигнала генератора 1. Период и частота следования этих импульсов равны соответственно Т| и fi. Эти иМпульсы поступают в Преобразователь 2, которому сообщают низкочасTOTHbie механические колебания с периодом Т и частотой ft ( причем , f i) фиксированной амплитуды вдоль нормали к поверхности контролируемого изделия. В йзДёЛйИ вЬзникают вихревые токн. Их погок индукции преобразуют в электрический сигнал, форма которого показана на-,фиг. 3. Кривые а и б, пересекающиеся в узловой точке А| .Соответствуют двум крайним положениям колеблющегося преобразователя при миНий1а Жй6м значении кЬ нтролируемого параметра, kjjHBtiee иг, пересёкаюц1иеСя в узловой точке А, cudTBetcTBytot тем же положениям преобразователя йри. Максимальном значении йонтрьлируемого П1арамётра. На.сигнал преобразова ёля накладывают стробирующ.ий импуу1ьс, формй которого показана на фиг. 4. При минимальнбм значений контролируемого параметра пиковое значШйёсуйМарйОго напряжения двух ймпульсов Uji не завйсит от зазора между прербрйзователем и изделием (см. фиг. 5). При йакСИмаЛБйбм значении контролируемого парШётрапйкОвоезйачейне суммарного напряЖения Двух импульсов Uti гармойически нзменяется/с частотой ft механических колебаjijjg преобразователя (см. фиг. 6), т.е. последовательность и и пульсов с частотой соединення fi модулируется по амплитуде гармоническим колебанием с частотой f, а амйЛйтуда модулирующего сигнала Ut пропорЦИоналра горизонтальному смещению узлрвой точки At отйосйтельно узловой точки AI . При других зйачейиях ко 1тролируемого параметра узловая точка Ач лежит на линии AI-At. Путем интегрирования из суммарйого иапряжения двух Импульсов выделяют иИзкочастШнук) составляющую, аМпли.туда-которой Ujt Пропорцибнальна горизонтальному смещению узловой ТОЧКИ, и о ка«iecTrie йзДёЛйя судят по совокупности значейий Ui и Ut фиг. 6, определяемых координатами узловой точки зазора в плоскости время-напрйженйе сигнала. Реализаций предлагаемого способа позвойяёт ffoffit Tfiточность контроля, уменьшив погрещность, обусловленную влиянием изменений зазора. Формула изобретения Импульсный индукционный способ контролй качества металлических изделий с пмощьк) электромагнитного преобразователя заключающийся в том, что возбуждают в изделии импульсные вихревые токи, преобразуют реакцию вихревых токов в электрический сигнал, определяют местоположение УЗЛОВЫХ точек, накладывают на этот сигнал в узловой точке зазора стробйрующий импульс и определяют суммарное значение напряжения двух импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, преобразователю сообщают иизкочастотные механические коле бания фиксированной амплитуды вдоль нор||али к поверхности контро-; лируемого изделия, интегрируют суммарное значение напряжения двух импульсов, выделяют их низкочастотную составляющую и по суммарному значению напряжения двух импульсов и их низкочастотной составляющей судят о качестве изделия.

Источники информации, гфинятые во внимание при экспертизе

1. «Методы неразрушающих испытаний, под ред. Р. Шарпа, М., сМир, 1972, с. 394399.

1 Патент США № 3.361.960, кл. 324-40, 1968.

-},

Ф1м:г

|

I Ч

I фщЪ

Veaif.

Vtmf.mt№

I

Фи.5

g

Фиг.в