Электромагнитный дефектоскоп дляизМЕРЕНия пРиРАщЕНия длиНы ТРЕщиНы Советский патент 1981 года по МПК G01N27/90 

1

Изобретение относится к области неразрушающего контроля электропроводяших изделий и может быть испопь: зовано для измерения прирашення олины трещины, . натфимер, при усталостнс разрушении деталей с концентратором механических напряжений.

Известен электромагнитный дефекто- cKjbn ОЛЯ измерения упрощения длины трещины, содержащий вихретоковый прео.бразователь, входом подключенный к выходу генератора, а выходсяы - к акалого вому блоку обработки сигнала Tl.

Недостатками указанного дефектоскопа являются низкая точность иамервввя: трещин малой длины и сложность обработки результатов измерения на ЭВМ.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является электромагнитный де(})ектоскоп для измерения приращения длины,трещины, содержащий генератор, вихретоковый преобразователь с блоком обработки сигнала и счетчик импульсЬв Г22. Выходной сигнал дефекто

скопа представляет собой последовательность импульсов, число которых пропорционально длине трещины.

Недостатком де(|)ектоскрпа являёт.ся узкий диапаз(Ж допустимых скоростей изменения длины контрсшвруемой трещины.

Цель изобретения - расширение диапазона де(|)ектоскопик по скорости.

Цель достигается тем, что блок обработки сигнала выполнен в виде двух запоминающих устройств, вычитающего устройства, нуль-органа и компаратора, вход первого запоминающего устройства подключен к выходу преобразователя, выход - к одному из входе вычитающего устройства, второй вход которого также подключен к преобразователю, выход Аычитаюпего устройства соединен с овним Из входов компаратора, через второе запоминающее устройство со вторым входом и через нуль«орган К-. счетчику импульсов, а выход компаоатора подключен к управляющему входу первого запоминающего устройства и счетчику импульсов, На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого электромагнитного дефектоскопа, на фиг. 2 - первое запоминающее устройство, вычитающее устройство и нуль-орган; на фиг. 3 - второе запоминающее устройство и компаратор. Электромагнитный дефектоскоп содержит генератор 1, подключенный вхо дом к его выходу преобразователь 2, выход которого подключен ко входу первого запоминающего устройства 3 и одному из входов вычитающего устройства 4. Второй вход вычитающего ус- тройства подключен к выходу запоминающе г устройства 3. Выход вычитающего -устройства 4 соединен с одним вхо дом компаратора 5 и через второе запоминающее устройство 6 - с другим входо компаратора. Выход вычитающего устройства через нуль-орган 7 подключен к счетчику 8 импульсов. Выход компаратор 5 подключен к управляющему входу первого запоминающего устройства 3 и счет чику 8 импульсов. . Первое запоминающее устройство, фиксирующее максимальныезначения входного сигнала, может быть реализовано (фиг. 2) на операционном усилителе 9, диоде 10, транзисторах 11 и 12 н конденсаторе 13. Благодаря глубокой отрицательной обратной связи, конденсат ; 13 заряжается в процессе работы через диод 10 до значения входного напряжения. Диод препятствует разряду конден сатора при уменьшении входного сигнала. На транзисторах 14 и 15 и микросхе 16 реализовано вычитающее устройство, сигнал на выходе которого пропорционален разности между максимальным и текущим значением входного сигнала. Нуль-орган реализован на основе триг гера 17 Шмитта, подключенного к выход вычитающего устройства через низкочастотный фильтр-ограничитель 18. На фиг. 3 показано второе запоминающее устройство и компаратор. Второе запоминающее устройство 19 по схеме и принципу действия аналогично первдалу Реле 2О, например элекЯЬромагнитное, предназначено для разряда через контакт 21 конденсатора 22 во втором запомина щем устройстве 6 в момент прохождения входного сигнала через максимум. Компа ратор реализован на основе вычитающего устройства 4 на микросхеме 23 н триггера 24 Шмигта. Реле 25 предназначен для.разряда контактами 26 конденсатора 13 при прохождении входного сигнала через минимальное значение. Логическая микросхема 27 выполняет функцию объединения сигналов от нуль-органа и компаратора, которые появляются в момент прохождения входного сигнала через минимальное или максимальное значения. Число импульсов на выходе микросхемы 27 регистрируется счетчиком 8 импульсов и характериз1ет приращение длины трещины. Работает электромагнитный дефектоскоп следующим образом. Напряжение от генератора 1 поступает на возбуждающую обмотку преобразователя 2, размещенного на объекте контроля. При увеличении длины трещины выходное напряжение, преобразователя возрастает до тех пор, пока длина трещины не ста нет равной толщине полукольца сердечника преобразователя. Максимальное значение выходного напряжения фиксируется запоминающим устройством 3. В вычитающем устройстве 4 осуществляется вычитание текущего значения выходного сигнала преобразователя из его максимального значения, зафиксированного в первом запоминающем устройстве. При равенстве текущего и максимального значений появляющееся на выходе вычитающего устройства нулевое значение вызывает срабатывание нуль-органа 7, приводящее в исходное состояние второе запоминающее устройство 6. Срабатывание нуль-органа, соответствующее достижению выходным напряжением преобразователя максимального значения, фиксируется счетчиком 8 импульсов. Во втором запоминающем устройстве 6 фи ;сируется минимальное значение выходного напряжения шреобразователя, равное . максимуму выходного напряжения вычитающего устройства. В компараторе 5 сравнивается максимальное напряжение, зафиксированное во втором запоминающем устройстве, и выходное напряжение вычитающего устройства. В момент равенства этих напряжений происходит сброс первого запоминающего устройства и фиксация достигжения минимума в счетчике. Таким образом, в счетчике фиксируется число максимумов и минимумов, достигаемых выходным напряжением преобразователя. При увеличении длины трещины выходной сигнал периодически увеличивается и уменьщается. Зафиксированное в счетчике число максимумов и минимумов определяет в цифровой форме длину трещины. Применение электромагнитного дефектоскопа позволит повысить точность наме рения приращений длины трещин, происходящих при циклическим нагружении ответ ственных деталей, работающих при больших нагрузках. Своевременное определение размеров трещин позволит избежать поломок деталей в процессе их эксплуатации. Формула изобретения Электромагнитный дефектоскоп для измерения приращения длины трещины, содержащий генератор, вихретоковый преобр зователь с блоком обработки сигнала и счетчик импульсов, отличающийс я тем, что, с целью расширения ди пазона дифектоскопии по скорости, бпок обр боткн сигнала выполнен в виде двух запоминающих устройств, вычитающего устройства, нуль-ч)ргана и компаратора, вхо первого запоминающего устройства подключен к выходу преобразователя, выход - к одному из входов вычитающего устройства, второй вход которого также подключен к преобразователю, выход вычитающего устройства соединен с одним из входов компаратора, через второе запоминающее устройство - со вторым его входом и через нуль-орган - счетчику импульсов, а выход компаратора подключен к управляющему входу первого запоминающе го устройства и счетчику импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Касимов Г. А. и др. Контроль .роста трещин накладным вихретоковым прео бразователем. - Тезисы докладов второй Всесоюзной межвузовской конференции по электромагнитньпл методам, контроля мат иалов к изделий, Рига, РПИ, 1975.. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2450736, кл. Q 01N 27/86, 1977 (прототип).