Устройство для вихретокового контроля Советский патент 1980 года по МПК G01N27/86 

Изобр)етение относится к средствам неразрушающего контроля и может быть использовано при контроле материалов и изделий в любой отрасли машиностроения. Наиболее близким по техническому существу к изобретению является устройство для вихретокового контроля, содержащее высокочастотный и низкочастотный генераторы подклю ченные к ним рабочий к зталонный вихретоковые параметрические преобразователи, соединенный споследними 1змерительный канал, состоящий из широкополосного усилителя с регулируемым козффициентом усиления и высокочастотной и низкочастотной цепей амллитудно-фазовой обработки и регистрации сигналов, каждая из которых включает в себя подключенные к выходам усилителя последовательно соединен ные полосовой фильтр фазочувствительный детектор и регистратор, при этом выход детектора высокочастотной цепи соединен с управляющим входом усилителя 1 . Недостатком устройства является неудовлетворительная выявляемость локальных дефектов и невозможность осуществления многопараметрового контроля. Целью изобретения является повышение чувствительности и осуществление многопараметрового контроля. Это достигается тем, что устройство снабжено вторым идентичным первому измерительным- каналом, двумя встречно включенными измерительными обмотками, установленными по обе стороны рабочего преобразователя и соединенными со входами усилителя второго канала, а управляющий вход этого усилителя подсоединен к выходу BbtcoKO4acTOTHoro детектора первого канала. На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство содержит высокочастотный 1 и низкочастотный 2 генераторы, соединенные с обмотками рабочего и эталонного вихретоковых параметрических преобразователей 3 и 4 через элементы Rj и Rj согласующего моста. Измерительная диагональ моста подключена ко входам первого измерительного канала.

37

Вблизи рабочего пара 1етрического преобразователя 3 установлены встречно включенные измерительные обмотки 5 и 6, соединенные со входом второго измерительного канала. Оба канала содержат широкополосный усилитель 7 и 8 и подсоединенные к его выходам цепи из высокочастотного полосового фильтра 9 и 10 и низкочастотного полосового фильтра II и 12, высокочастотного фазочувствительного детектора 13 и 14 и низкочастотного фазочувствительного детектора 15 и 16, регистраторов 17-20, установленных в соответствуннцих каналах. Вторые выходы генератора 1 етединены с высокочастотными фазовращателями 21 и 22 каналов выходы которых подсоединены ко входам де- . текторов 13 и 14 соответственно.

Выходы генератора 2 соединены с низкочастотными фазовращателями 23 и 24 ка1алов, выходы которых подсоединены ко входам детекторов 15 и 16 соответственно.

Выход высокочастотного детектора 13 соединен с управляющими входами усилителей 7 н 8. Преобразователи 3 и 4 установлены у поверхности контролируемого 25 и эталонного 26 изделий.

Устройство работает следующим образом. С генераторов 1 и 2 напряжение через согласующую мостовую схему поступает на обмотки преобразователей 3 и 4.

Напряжение разбаланса, вызванное различием свойств и размеров контролируемого и эталонного изделий, подается на широкополосный усилитель 7 первого измерительного каналй. Усиленное напряжение разделяется полосовыми фильтрами 9 и II на высокочастотную и низ- кочастотную составляющие, которые после отстройки от помех в фазочувствительных детекторах 13 и 15 поступают в регистраторы 17 и 19, например многоканальный самописец.

Величина напряжения на выходе фазочувствительного детектора 13 зависит от величины зазора между изделием 25 и преобразователем Величина напряжения на выходе низкочастотно го фазочувствительного детектора 15 содержит информащ1ю о толщине и электропроводности изделия 25.

Сигнал со встречно включенных градиенточувствительных обмоток 5 и 6 усиливается широкополосным усилителем 8 второго измерительного канала, разделяется полосовыми фильтрами 10 и 12 на высокочастотную и низкочастотную составляющие, которые после отстройки от влияния изменения зазора высокочастотным и низкочастотным фазочувствительным детекторами 14 и 16 регистрируются регистраторами 18 и 20. Сигналы на выходе детекторов 14 и 16 несут информащ1ю о наличии дефектов неоднородности материала соот4ветственно в поверхностных и подповерхностных опоях изделия 25.

При увеличении зазора между преобразователем 3 и контролируемым изделием величина напряжения на выходе детектора 13 уменьшается, что является сигналом для увеличения коэффициента усиления ишрокополосных усилителей 7 и 8.

Этим достигается независимость показаний регистраторов при изменении зазора между преобразователем и изделием. Преобразователи могут быть как накладные, так и проходные.

Совмещение параметрическим преобразователем 3 функции возбуждающей обмотки для градиенточувствительных измерительньк обмоI toK 5 и 6 позволяет получить многопараметро вую информацию о локальном участке изделия

При контроле двуслойных изделий с хорошей проводимостью подложки устройство может контролировать электропроводность подложки, обнаруживать дефекты покрытия, поры и неоднородность материала подложки.

Формулаизобретения

Устройство для вихретокового контроля , содержащее высокочастотный и низкочастотный генераторы, подключенные к ним рабочий и эталонный вихретоковые параметрические преобразователи, соединенньгй с последними измерительный канал, состоящий из широкополосного усилителя с регулируемым коэффициентом усиления и высокочастотной и низкочастотной цепей a от вlтyднo-фaзoвoй обработки и регистрации сигналов, каждая из которых включает в себя подалюченные к выходам усилителя последовательно соединенные полосовой фильтр, фазочувствительный детектор и регистратор, при этом выход детектора высокочастотной цепи соединен с управляющим входом усилителя, от;личающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и осуществле шя многопараметрового контроля, оно снабжено вторым идентичным первому измерительным каналом двумя встречно включеьшыми измерительными обмотками, установленными по обе стороны рабочего преобразователя, и соединенными со входами усилителя второго канала, а управляющий вход этого усилителя подсоединен к выходу высокочастотного детектора первого канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 375468, кл. G 01 В 27/06, 1971 (прототип).

S СЧ1

- Г- -y«s

«o

CM

с

5P

sj. ±1

P

CM