Электромагнитный дефектоскоп Советский патент 1979 года по МПК G01N27/86 

Изобретение относится к машинострое нию и может быть использовано, например, дпя обнаружения поверхностных дефектов деталей подшипников методами не разрушаюшего контроля. Известен магнитный дефектоскоп дпя контроля поверхностных дефектов, ра:бота ющий по модуляционному методу. Его действие основано на использовании вихревых, токов. В электрическую схему это го дефектоскопа входит вихретоковый преобразователь, высокочастотный генератор, пороговый блок, исполнительный элемент н бло индикации ll . Недостатком этого дефектоскопа явля ется сложность настройки и контроля за его работой и невысокая точность. Наиболее близким к изофетению по технической сущности и достигаемому результату является электромагнитный дефектоскоп, который содержит последоаательно включенные генератор вьгсокой частоты, преобразователь в виде возбуждающей и сигнальной обмоток и блок преобразования и индикашш 21 . Но такой дефектоскоп имеет невысокую точность измерения. Это объясняется условиями электромагнитных высокочастотных модуляционных дефектоскопов. Работа дефектоскопа при малых уровнях относительной модул$щии, порядка десятых долей процента, вызывает затруднение в градуировке с высокой точностью. Кроме того, само измерение производят при отключенном или обесточенном вихретоковом преобразователе, что не дает возможности определить чувствительность в рабочем режиме. Цель изобретения - повьшение точности измерений путем калибровки чувствительности дефектоскопа. Это достигается тем, что электромагнитный дефектоскоп снабжен высокочастотным генератором тока и шунтом, включенным последовательно, с сигнальной ойроткой преобразователя и паралЛельИо выходу вйсхжочастотного генератора тока. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Электромагнитный дефектоскоп содержит последовательно включенные гене- ратор 1 высокой частоты, преобразователь 2 в виде возбуждающей и сигнйльной обмоток 3 и 4, блок 5 преобразования и индикации в ввде усилителя 6 высокой частоты, детектора 7, усилителя 8 низкой частоты, порог-ового блока 9, исполнйтёльного блока 10 и измерителя 11 амплитуды и частоты, .высокочастотного. генератора 12 с измерителем 13 напряжения на выходе и гшз ооыпого шунта 14. Шунт включен последовательно с обмоткой 4 преобразоёателя и параллельно выходу генератора 12. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 питает обмотку 3 преобразователя 2. Напряжение с обмотки 4 преобразователя 2 поступает на вход уси лителя б блока 5. При подаче тока от генератора 12 на низкоомный шунт 14, на вход усилителя 6 будет поступать нап ряжение, представляющее собой результат линейного сложения напряжения преобразователя 2 и шунта 14, имеющих различ ные, но близкие частоты. За счет возникающих при этом биений на вход усили -еля 6 будет поступать модулированное на1фяжение, причем, амплитуда модуляции равна амплитуде падения напряжения на шунте 14, измеренного измерителем 13, а частота модуляции-равна разности частот генератора 1, питающего.преобразователь 2 и генератора 12. Сигнал, усиленный усилителем 6, продетектированны детектором 7 и усиленный усилителем 8, поступает на блок 9. Измеритель 11 амплитуды и частоты, например электрон ный осциллографу позволяет ойрёдёпйгь при этом выходной сигнал после усилителя 8 по амплитуде и частоте, а амплитуда падения напряжения на шунте 14, измеренная в момент срабатывания порогового блока 9, будет чувствительное пью дефектоскопа по модуляции. Генератор 12 и низкоомный шунт 14 образуют блок ка либровки, который с помощью измерителя 13 позволяет осуществлять следующие исэмёрёния. Определять сквозной коэффициент усиления по молупяшш канала усиления, как отношение напряжений, показываемых измерителями 11 и 13. Определять максимум частотной характеристизси или снятие амплитудно-частотной характеристшш.по модуляции канала усиления. Для этого частоту генератора 12 регулируют так, чтобы измеритель 11 показал максимум сигнала, при этом частота выходного сигнала и сквозной коэффициёнт усилений характеризуют максимум частотной характеристики канала усиления. Измерение сквозного коэффициёйта усиления при различных частотах дает амплитудно-частотную характеристику канала усиления. Определять и т алибровать чувствительность дефектоскопа по модулягош. Для этого на максимуме частотной характеристики определяют падение напряжения на шунте 14, при котором срабатывает блок iO дефектоскопа. Определять характеристику эталонных образцов дефектов по уровню создаваемой ими модуляции для последующей калибровки дефектоскопов. Для этого включают блок калибровки и по произвольно установленному напряжению на шунте 14 устанавливают масштаб осциллограммы осциллографа 11 (измерителя). После этого блок калибровки отключается и включает механизм развертки дефектоскопа, на измерительной позиции которого установлен эталонный образец дефекта, обеспечивают просмотр сигнала дефекта на экране осциллографа, и по масштабу определяют уровень модуляции, создаваемый данным дефектом, являющийся исходной характеристикой для калибровки дефектоскопа. Уровень модуляции, создаваемый дефектом и определенный по осписанной методике, зависит от таких характеристик режима работыпреобразователя, как частота, ток, фазовая отстройка, скорость движения относительно детали. Все эти показатели реж:1ма работы преобразователя легко поддаются контролю и стабилизации и не зависят от типа и размера деталей, от конструкции дефектоскопа. Поэтому при созфанении этих режимов можно калибровочные характеристики, полученныена Одних типах деталей и дефектоскопах, распространять на другие типы деталей и другие дефектоскопы. В процессе калибровки преобразователь должен находиться в рабочем режиме, но без развертки контролируемой детали.

Низкоомный шунт 14 должен иметь (сопротивления на один-два порядка меньше полного сопротивления обмотки 4 преобразователя 2j тогда его включение не оказьтает практического влияния на работу дефектоскопа, в связи с чем он может оставаться включенным во время работы дефектоскопа.

Определение чувствительности дефектоскопа по модуляции производится в рабочем режиме, что позволяет повысить точность измерения.

Формулаизо бретения

Электромагнитный дефектоскоп, содергкащйй последовательно включенные генератор высокой частоты, преобразователь

в вице возбуждающей к сигнальной,oQvioток и блок преобразования и индикашш, отличающийся- теи, что, с целью повышения точностл измерений liyTeM калибровки чувствителы::ости дефектоскопа, он снабжен высокочастотным генератором тока и шунтом,.включенным последовательно с с.игнальной обмоткой преобразователя и параллельно выходу высокочастотного генератора тока.

Источники информации, пр1шятые во В1шмание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 159327, кл. G 01М 27/86, 1961.

2.Авторское свидетельство СССР № 413413, кл. G 01 К 27/86, 1971 (прототип).