Феррозондовый дефектоскоп Советский патент 1980 года по МПК G01N27/82 

(54) ФЕРРОЗОНДОВЫЙ ДЕФЕКТОСКОП

1 Изобретение относится к области неразрушающего контроля качества ма териалов и изделий и может быть использовано в различных отраслях машиностроения и котлостроения при дефектоскопии, например, плавниковых труб. Известен феррозондовый дефектоско для контроля поверхности ферромаг нитных изделий цилиндрической формы содержёйдий многоэлёментный феррозондовый преобразователь, генератор, резонансные усилители, подключенные входами к каждому из элементов преоб разователя, детекторы, входы которых подключены к схеме совпадения, и индикатор 1 . Недостатком, известного дефектоско па является то, что он е)егистрирует только протяженные дефекты, поскольку схема совпадения его выдает коман ду на индикатор при появлении ЭДС в измерительных обмотках всех феррозондов одновременно. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является феррозондовый дефектоскоп,содержащий по следовательно соединенные генератор преобразователь,селективный усилитель,первый детектор,первую пороговую схему и первый индикатор и последо- вательно соединенные инвертор, схему совпадения и второй индикатор 2 . Недостатком известного устройства .является невысокая точность контроля в связи с недостаточной селективностью дефектоскопа. Целью изобретения является повышение точности контроля путем увеличения селективности дефектоскопа. Цель достигается тем, что предлагаемый дефектоскоп снабжен дифференцирующим блоком,вход которого соединен с выходом первой пороговой схемы, и двумя параллельными селективными каналами, первый из которых- выполнен в виде последовательно соединенных второго детектора, второй пороговой схемы и расширителя импульсов, выход которого соединен со вторым входом схемы совпадения, второй канал выполнен в виде третьего детектора и подсоединенного к его выходу инвертора, а входы детекторов обоих каналов соединены с выходом дифференцирующего блока. . На фиг. 1 изображена блок-схема дефектоскопа; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу.

Феррозондовый дефектоскоп содержит генератор 1 для возбуждения феррозондового преобразователя 2,селектинный усилитель 3 второй гармоники тока возбуждения, амплитудный детектор 4 и первую пороговую схему 5, первый индикатор б и дифференцирующи блок 7, первый и второй селективный каналы 8 и 9. Первый канал 8 вьзполнен в виде последовательно соединенных второго детектора 10, второй пороговой схемы 11 и расширителя 12 импульсов.Второй канал выполнен в виде третьего детектора 13 и инвертора 14. Дефектоскоп содержит также схему 15 совпадения и второй индикатор 16.

Дефектоскоп выполнен в виде последовательно соединенного генератора 1, преобразователя 2, усилителя 3, детектора 4, схемы 5 и индикатора б. К выходу схемы 5 подключен блок 7, выход которого соединен с параллельно соединенными каналами 8 и 9, выходы которых подключены к входам схемы 15 совпадения, а выход последней соединен с индикатором 16.

Дефектоскоп работает следующим образом.

Контролируемое изделие (на чертеже не показано), напримерплавникову трубу, намагничивают постоянным магнитным полем. При этом на поверхности изделия появляются магнитные поля рассеяния, вызываемые наличием дефектов типа нарушений сплошности и ЛОЖНЫМИ дефектами типа локальных структурных неоднородноетей, наклепа и т.д..

При относительном перемещении преобразователя 2, запитанного от генератора 1, и контролируемого изделия с заданной скоростью на концах индикаторной обмотки преобразователя 2 появляется ЭДС небаланса.

Полученный с выхода преобразователя 2 электрический сигнал поступает на вход усилителя 3, вьоделяющего и усиливающего вторую гармонику тока возбуждения. Этот сигнал затем детектируется амплитудным детектором 4.

,Так как градиенты полей рассеяния над дефектами типа нарушения сплошности и ложными дефектами могут быть сравнимы по величине, амплитуды сигналов от дефектов могут быть аравнимы с амплитудами сигналов от ложных дефектов.

Сигнал 17 (фиг. 2) с выхода дге ектора 4 поступает на пороговую схему 5, порог срабатывания которой U определяется величиной сигнала от недопустимого минимального дефекта. С выхода схемы 5 сигнал 18 поступает на входы индикатора 6 и блока 7

Индикатор б служит для настройки дефектоскопа.

С выхода блока 7 продифференцированный сигнал 19 в виде разнополярного импульса поступает на входы селективных каналов 8 и 9, в частности на входы двух разнополярны детекторов 10 и 13. При этом сигнал на выходе блока 7 зависит от скорости изменения сигнала на его входе Детектор 10 пропускает импульсы 20 одной (положительной) полярности, которые затем поступают через схему 11 на вход расширителя 12. Причем, если амплитуда импульсов 19 меньше заданного порога U схемы 11, то они на вход расширителя 12 не поступают.

Расширитель 12 вырабатывает прямоугольные стробирующие импульсы 21 длительностью Т. Длительность стробирующего импульса определяется длительностью прохождения сигнала от дефекта и выбирается такой, чтобы время его действия совпало с приходо импульса с выхода инвертора 14 только от дефекта.

Прямоугольные импульсы от расширителя 12 поступают на второй вход схемы 15. Детектор 13 пропускает только импульсы противоположной (отрицательной) полярности, которые затем без изменения амплитуды поворачиваются инвертором 14 на 180 по фазе.

Импульсы 22 поступают на первый вход схемы 15. Схема 15 пропускает сигнал 23 на индикатор 16 в том случае, если за время прохождения импульса с выхода расширителя 12 поступает сигнал с инвертора 14. Поскольку время прохождения определяется временем прохождения сигнала от дефекта, то для ложных дефектов, сигналы от которых проходят в течение значительно большего времени, импульс с инвертора 14 поступит позже окончания действия импульса с расширителя 12, и, следовательно, схема is не включит индикатор 16.

На позиции 17 (фиг. 2) показано изменение напряжения на выходе детектора 4 при прохождении феррозондового преобразователя 2 над конт,ролируемой поверхностью.

Кривая на участках , Xg-X изображает изменение напряжения при перемещении преобразователя 2 над ложными дефектами а и б, например наклеп или локальная структурная неоднородность, а кривая на участке Xj- - над дефектом типа нарушения сплошности. Видно, что длительность сигнала от дефекта меньше, чем от ложных дефектов. При этом Ui - величина порогового напряжения схемы 5.

На позиции 18 представлено изменение сигнала .на выходе пороговой схемы. 5. Видно, что амплитудная селекция не позволяет выполнить разделение сигналов от дефектов и ложных дефектов, так как амплитуды

сигналов от дефектов и ложных дефектов сравнимы по величине.

На позиции 19 показано изменение напряжения на выходе дифференцирующего блока 7. Амплитуда раэнополярнйх импульсов на.выходе зависит от скорости изменения сигнала на входе блока 7 (U2 - порог срабатывания схемы 11).

На позиции 20 показано изменение напряжения на выходе схемы 11. Сигнал от ложного дефекта а после дифференцирования невелик, и он не пропущен схемой 11. Ограничение величины сигнала схемой 11 позволяет повысить помехоустойчивость и селективность дефектоскопа при появлении случайного импульса на выходе инвертора 14, так как в этом случае отсутствует прямоугольный импульс с расширителя 12. Кроме того, ограничение величины сигнала схемой 11 позволяет более полно отстраиваться от ложных дефектов.

На позиции 21 показан прямоугольный импульс на выходе расширителя 12 Длительность. IT импульса определяют заранее, исходя из длительности прохождения импульсов XjVj от дефектов

На позиции 22 показано изменение напряжения на выходе инвертора 14. Видно, что импульс от дефекта через детектор 13 отрицательной полярности проходит в течение времени прохождения прямоугольного импульса. Для ложного дефекта б прямоугольного импульса нет.

На позиции 23 показано изменение напряжения на выходе схемы 15. Сигна появляется только при прохождении импульса от дефекта.

Такое выполнение дефектоскопа дает возможность, используя различия указанных характеристик сигналов (амплитуды, скорости изменения и длительности) от ложных дефектов и дефектов типа нарушений сплошности

выделять из прлучаемой информации только сигналы от дефектов типа нару-. шёний сплошности, что позволяет повысить точность контроля путем увеличения селективности и поэвЪйяет Отстраиваться от ложных дефектов, что уменьшает переработку годных изделий.

Предложенный дефектоскоп также позволяет отстраиваться при контроле Сварных соединений от ложных дефектов типа валика усиления сварного шва.

Формула изобретения

Феррозондовый дефектоскоп, содер5жащий последовательно соединенные генератор, преобразователь, селективный усилитель, первый детектор, первую пороговую схему и первый индикатор и последовательно соединенные, инвертор,

0 схему совпадения к второй индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля путем увеличения селективности дефектоскопа, он снабжен дифференцирующим

5 блоком, вход которого соединен с выходом первой пороговой схемы, и двумя параллельными селективными каналами, первый из которых выполнен в виде последовательно соединенных второго детектора, второй пороговой

0 схемы и расширителя импульсов, ВЕЛХОД которого соединен совторым входом схемы совпадения, второй канал выполнен в виде третьего детектора и подсоединенного к его выходу инвер5тора, а входы детекторов обоих каналов соединены с выходом дифференцирующего блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0

5

Ui

Ложный

Латный f

I/I порога

fui.Z