Феррозондовый дефектоскоп Советский патент 1980 года по МПК G01N27/86 

Изобретение относится к неразруша- ющему контролю изделий и предназначено для использования на металлургических . и машиностроительных заводах для. гЯЬнт роля протяженных ферромагнитных изделий цилиндрической формы. Известен феррозондовый дефектоскоп предназначенный для контроля ферромагнитных изделий, содержащий блок возбуждения, феррозондовые преобразователи, избирательные, усилители, схему ИЛИ, согласующий каскад, дискриминатор, эЛектронное реле, схему сигнализации, схему блокировки с концевыми датчиками i. Наиболее близким по технической суЩности к предлагаемому является дефектоскоп 2. Недостаток известных дефектоскопов состоит в том, что для его настройки и эксплуатации требуется значительное количество контрольных образцов, особенно при большой номенклатуре типоразмеров контролируемых -изделий, F-Iaстройка дефектоскопа по контрольному образцу требует значительного времени, так как типоразмеры изделий, подлежащих контролю, дефектоскопом мен$потся в процессе вьтуска (прокатки). Контрольные образцы изделий для настройки, к тому же в процессе эксплуатации, изнашиваются, что требует их повторного изготовления, из-за .чего снижается точность настройки. Кроме того, отсутствует автоматическая проверка настройки дефектоскопа на заданный режим в пределах всех трактов многоканального дефектоскопа, включая его преобразователи и сканирующее устройство. Это приводит к снижению эксплуатационной надежности дефектоскопа, информация о которой выводится на пульт оператора, обслуживающего дефектоскоп. Цель изобретения - увеличение оперативности контроля. Поставленная цель достигается тем, что он снабжен блоком управления с выносным кольцевым электромагнитом, последовательно соединенными первым элементом И, стробируемым каскадом, вто75Qрым элементом ИЛИ, первый вход которого подкл очен к выходу первого ключа, а выход - к входу дискриминатора, последовательно соединенными вторым элементом И, вторым триггером и вторым сигнализатором, первый вход второго элемен. та И подключен к выходу дискриминатора, а второй вход - к выходу схемы блокировки первым, вторым, третьим и четвертым формирователями, входы которых пожлючены к соответствующим избирательным усилителям, а выходы- ко входам первого элемента И, пятый вход которого подключен к выходу схемы блокиров- ки, третьим и четвертым элементами ИЛИ входы которых подключены к вь1хбдйй из бирательных усилителей, а выходы - к входам первого элемента ИЛИ и к переключателю входа стробируемого каскада. На фиг, 1 представлена блок-схема де фектоскопа; на фиг, 2 показана системасканирования с кольцевым электромагнитом и преобразователями; на фиг, 3 и 4 приведены диаграммы, характеризующие 1таботу дефектоскопа в различных режимах. Дефектоскоп содержит феррозондовые преобразователи 1, 2, 3 и 4, усгройство 5 возбуждения, избирательные усилители 6, 7, 8 и 9, выходы которьк подключены к элементам Ю и 11 ИЛИ и через формирователи импульсов 12, 13, 14 и 15 - к первому элементу 16 И, последовательно соединенные первый элемент 17 ИЛИ, согласующий каскад 18, первый ключ 19, второй элемент 2О ИЛИ, дискр минатор 21, первый триггер 22, второй ключ 23, первый сигнализатор 24 дефек та; вс)след6вательно соединейныевторой элемент 25 И, второй триггер 26 и второй сигнализатор 27, а также включает стробируемый каскад 28, блок 29 управления с выносным кольцевым электромаг нитом 30, устройство 31 блокировки с концевыми датчиками .32 и 33, Феррозон довые преобразователи и кольцевой элект тромагнит входят в систему 34-сканирования. Настройка дефектоскопа на заданный режим работы проводится следующим образом. Феррозондовые преобразователи, расположенные в системе 34 сканирования возбуждаются током определенной частоты от устройства 5 возбуждения, В режи ме настройки блок 29 управления вьфабатьшает периодически сигналы с определенной частотой, с помощью которых в обмотки вьгаосного электромагнита 30 за 4 дается ток определенной величины, фо1)ми- рующий магнитное поле с заданным градиентом, имитирующее поле дефекта. Указанное поле формируется в межполюсном пространстве кольцевого электромагнита ЗО (см, фиг, 2), полюса которого располагаются по его диаметру, и лежат в плоскости сканирования преобразователей. При сканировании преобразователей последние пересекают локальное имитирующее поле с заданным градиентом, причем продолжительность действия имитирую1цего поля и период сканирования выбраны таким образом, чтобы каждый преобразователь пересекал межполюсное пространство не ме- нее 2-х раз. Сигналы с феррозондовых преобразователей 1-4 выделяются избирательньпии уси:лителями 6-9, с вьЬсодов которых они поступают на формирователи импульсов 12-15 и попарно на схемы 10и 11 ИЛИ, Формирователи производят нормирование сигналов по амплитуде и расширение их по длительности на время t- где Т - период сканирования; | - количество преобразователей. Выходы формирователей 12-15 импульсов и сигнал от схемы 31 блокировки подаются на элемент 16 И, на выходе которого появляются сигналы только в том случае, если имеются сигналы от всех преобразователей 1-4, Эти сигналы определяют сТробируемые временные интервалы, в течение которых сигналы от избиратель- Hbtx усилителей 6-9 передаются через элеf нт 10 и 11 ИЛИ на вход стробиру10емого каскада 28, Элементы 1О и 11 ИЛИ объединяют сигналы с соседних преобразователей, обеспечивая поступление их на вход стробируемого каскада 28 с определенным временным сдвигом, -определяемым пространственным разнесением преобразователей 1-4 в системе 34 сканирования (см, фиг. 2), Сигналы на выходах третьего и четвертого элементов 10 и 11 ИЛИ от воздействия на преобразователи 1-4 имитирующего поля будут совпадать по времени со строб-импульсами, так как пocлe щиe формируются из сигналов от преобразователей 1-4, Оюдовательно, на входе стробируемого каскада 28 при периодическом воздействии имитирующего поля кольцевого электромагнита ЗО будет наблюдаться последовательность сигналов, амплитуда которых пропорциональна уст новленному калибровочному градиенту имитирующего поля. Эти сигналы подаются через второй элемент 20 ИЛИ на дискриминатор 1-1, (:)абатьшапня U пор / которого устанаышвается но сигналам, со стробиру- емого каскада 28. Выходные сигналы с лискримийатора 21 подаются через первый триггер 22, второй ключевой каскад 23 на первый сигнализатор 24 дефекта. При переводе дефектоскопа на режим контроля изделий (имеется ввиду сканирование преобразователями движущегося изде лия) прохождение сигнала дефекта, например захватываемого преобразователями 1 и 2, происходит следующим образом. Сигналы от преобразоЕ ателей 1 и 2 вы деляются избирательными усилителями 6 и 7 и через последовательно соединенные третий и первьпй элементы 10 и 17 ИЛИ, согласующий каскад 18, первый ключ 19, второй элемент 20 ИЛИ подаются на дискриминатор 21, порог срабатьшания Unop которого был установлен по импульсам с выхода стробируемого каскада 28, амплитуда которьк пропорциональна установленному ка{1ибровочному градиенту имитирующего поля, формируемого кольцевым электромагнитом 30. Выходные сигнальг дискриминатора 21, управляют сигнализатором 24 дефекта через первый триггер 22 и второй ключ 23. Сигналы с выхода избирательных усилителбй 6 и 7 подаются на первьй и второй формирователи 12 и 13 Однако, на выходе первого элемента 16 И сигнала не будет, так как отсутствуют сигналы от других избирательньк усил елейТ а главн Гаг7утТтвуе7 сигнал от устройства 31 блокировки, управление которым производится при помощи корцевых выключателей 32 и 33. Следовательно, в режиме контроля от стробируемого каскада 28 через второй вход второго элемента 20 ИЛИ не будут поступать сиг налы на дискриминатор 21. Автоматическая проверка производится в момент выхода контролирубмого изделия из зоны контроля и осуществляется следующим образом. По окончании процесса контроля (сканирование преобразователями изделия) уст ройство 31 блокировки формирует одиноч ный импульс заданной длительности, который через блок 29 управления задает ток в обмотки кольцевого электромагнита 30, создающего поле с задшшьсм градиентом. Под действием градиента имитирующего поля все преобразователи ф эмируют сигналы, которые пройдя избирательные усили тели и формирователи импульсов подаются на первый элемент 16 И, на один из 73 8 входов которого подается сигнал от устройства 31 блокировки. Выходные сигналы первого элемента 16 И ЯЕШЯЮТСЯ стробирующими импульсами, действующими синхронно с импульсами одного из элементов 10 и 11 ИЛИ, выходные сигналы которых являются входными для стробируемого каскада 28. Таким образом, за время автопроверки с выхода стробируемого каскада 28 через второй вход второго элемента 20 ИЛИ на дискриминатор 21 поступает серия импульсов с амплитудой определяемой значением установленного градиента имитирующего поля, величина которого определяется типоразмером контролируемого изделия и заданньш браковочным признаком. Сигнал же от первого элемента 17 ИЛИ и согласующего каскада 18 не поступит на первый вход второго элемента 20 ИЛИ, так как ключевой каскад 1У ока:5ьгоается закрытым на время автоп)оверки сигнал ом-с устройства 31 блокировки. Сигнал с выхода дискриминатора 21 в случае исправности всех узлов дефектоскопа подается на один из входов второго элемента 25 И и действует в течение времени автопроверки. Наличие вььходного сигнала во втором элементе 25 И переведет второй триггер 26 в такое положение, когда второй сигнализатор 27 не включается. Напротив, отсутствие сшгнала.на выходе дискриминатора 21 вследствие имеющейся неисправности одного 43 узлов дефектоскопа, вызывает появлеi сигнала на выводе второго элемента , . установлению втоporo триггера в определенное положение. включающего второй сигнализатор 27. Использование в дефектоскопе новых каскадов и связей, дающих возможность последовательного вьтолнения операции настройки дефектоскопа на заданный режим без использования контрольного образца и автоматической проверки установленно-: го режима настройки, позволяет уменьщить время на настройку дефектоскопа, упростить его эксплуатацию, сократить производственные площади для размещения контрольных образцов, а также повысить объективность автоматической проверки дефектоскопа за счет проверки всех его трактов, включая преобразователи и систему сканирования. Формула изобретенкгя Феррозондовый дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные, возбудитель, ферроэондовые преобразователи, избирательные усилители. первый элемент ИЛИ, согласующий каскад, первый ключ, дискриминатор, первьй триггер, второй ключ, первьй сигнализатор, а также схему блокировки, первый и второй входы которой подключены к концевым выключателям, а выход к первому и второму ключу, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности контроля, он снабжен блоком управления с выносным кольцевым электромагнитом, последователно соединенными первым элементом И, стробируемым каскадом, вторым элементом ИЛИ, первьгй вход которого подклюЧён к выходу первого ключа, а выход к входу дискриминатора, последовательно соединенными вторым элементом И, вторым триггером и вторым сигнализатором, первый вход второго элемента И подклюЧен к выходу дискриминатора, а второй вход - к выходу схемы блокировки, первым, вторым, третьим и четвертым формирователями, входы кот.орьк подключены к соответствующим избирательным усилителям, а выходы - ко входам первого элемента И, пятый вход которого подключен к выходу схемы блокировки, третьим и четвертым элементами ИЛИ, входы которых подключены к выхода;м избирательных усилителей, а выходы - к входам первого элемента ИЛИ и к переключателю входа .стробируемого каскада,

/ Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Дефектоскопия, 1967, № 2, с, 39-45.

2. Дефектоскопия, 1968, № 5, с. 89-93 (прототип).

CM CU

39366

HQCmftOUHQ HQ p&KUn

Jfowmpoffb

/LJLJl

Ь JLJL

ЛA.

a

д

да Fl ..

Л

iTU

О

S

г д

ж

3

и

п м

н о

п