Вихретоковый структуроскоп с калибратором Советский патент 1980 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к электромагнитным средствам контроля материалов и изделий и может быть использовано для неразрушающего контроля качества ферромагнитных материалов. Известен вихретоковый дефектоскоп с калиб ратором, содержащий генераторы сигналов, связанный с ними преобразователь и блок обработ ки сигнала 1. Однако схема этого дефектоскопа сложная. Наиболее близким к данному изобретению является вихретоковый структороскоп с калибратором содержащий генератор сигналов, связан ный с ним проходной преобразователь, выполненный в виде индуктивно связанных двух возбуждающих и одной измерительной обмоток, и подключенный к измерительной обмотке входом блок обработки сигнала 2. Точность контроля этим дефектоскопом недостаточная, так как отсутствует средство для выделения гармоник из сигнала генератора. Целью изобретения является повышение точности калибровки. Эта цель достигается тем, что вихретоковый структуроскоп с калибратором снабжен включенным между генератором сигналов и одной из возбуждающих обмоток блоком формирования калибровочных сигналов из гармонических составляющих сигнала генератора, выполненным в виде последовательно соединенных усилителя первой гармоники, ограничителя, по крайней мере двухканального селектора гармонических составляющих и сумматора сигналов. На чертеже представлена блок-схема вихретокового структуроскопа с калибратором, Структуроскоп содержит генератор 1 сигналов, связанный с ним проходной преобразователь 2 с двумя возбуждающими и одной измерительной обмотками (на чертеже не указаны), подключенный к измерительной обмотке блок 3 обработки сигнала и соединенный с ним индикатор 4. К выходу размещаемой в преобразователе измерительной обмотки через избирательный усилитель 5 подключен ограничитель 6, Выход ограничителя через двухканальный селектор 7 гармонических составляющих, содержащий избирательные усилители 8 и 9 высших гармоник, управляемые фазовращатели 10 и 11 и регуляторы 12 и 13 амплитуды, подключен к входам сумматора 14, з выход сумматора подключен к одной из возбуждаюишх обмоток преобразователя 2, Управляющие входы фазовращателей и регуляторов подключены к выходу избирательного усилителя 5 первой гармоники. Структуроскоп работает следующим Ьбразом. Переменным напряжением генератора 1 возбуждают преобразователь 2. Переменное электромагнитное поле преобразователя 2 индуци.рует переменную ЭДС основной гармоники. В измерительной обмотке преобразователя эта ЭДС усиливается избирательным усилителем 5 первой гармоники и превращается в прямоугольные импульсы ограничителем 6. Из спектра гармонических составляющих прямоугольного импульса выделяются две гармонические составляющие с помощью избирательных усилителей 8 и 9 высщих гармоник. Предварительно выбранная и используемая при калибровке амплитуда и фаза каждой из высщих гармо шк устанавливается с помощью фазовращателей 10 и 11 и регуляторов 12 и 13 амплитуды. Их изменение происходит в соответствии с изменением первой гармоники посредством использования напряжения-с выхода усилителя первой гармоники для управления фазовращателями и регуляторами амплитуды. Выходное напряжение регуляторов 12 и 13, сигнал по амплитуде суммируется сумматором 14 и поступает на возбуждающую обмотку преобразователя 2, Электромагнитное поле возбуж дающей обмотки индуцирует ЭДС вЫсщих гармоник в измерительной обмотке преобразователя 2. Одновременно в этой обмотке индуцируется ЭДС высщих гармоник, не влияющая на работу устройства, так как она не пропускается усилителем 5 первой гармоники. С выхода преобразователя 2 на бЛок 3 обработки сигна14а поступает ЭДС первой и высашх гармоник, мплитуду и фазу которых по показаниям индикатора 4 составляют с предварительно выбранными при настройке фазовращателей и регуляторов амплитуды, и таким образом судят о правильности калибровки одновременно как возбуждающей, так и измерительной обмоток структуроскопа на высших гармониках. Применение описанного вихретокового структуроскопа позволяет повысить качество контроля структурного состояния термообработанных стальных деталей в процессе их изготовления. Формула изобретения Вихретоковый структуроскоп с калибратором, содержащий генератор сигналов, связанный с ним проходной преобразователь, выполненный в виде индуктивно связанных двух возбуждающих и одной измерительной обмоток, и подключенньш к измерительной обмотке входом блок обработки сигнала, отличающийс я тем, что, с целью повыщения точности калибровки, он снабжен включенным между генератором сигналов и одной из возбуждающих обмоток блоком формирования калибровочных сигналов из гармонических составляющих сигнала генератора, выполненным в виде последовательно соединенных усилителя первой гармоники, ограничителя, по крайней мере двухканального селектора гармонических составляющих и сумматора сигналов, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3826976, кл. 324/40, 1974. 2.Городинский И. А. Магнитные и электрические методы испытания металлов. Госпланиздат. М,-Л., 1940, с. 46-50 (прототип).