Способ электромагнитного контроляи уСТРОйСТВО для ЕгО ОСущЕСТВлЕНия Советский патент 1981 года по МПК G01N27/90 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для электромагнитного неразрушающего контроля качества материалов и изделий.

Известен фазовый способ электромагнитного контроля, заключающийся в том, что выходной сигнал вихретокового преобразователя усиливают, затем измеряют его фазу относительно некоторого опорного напряжеПИЯ и полученное постоянное напряжение подают на индикатор 1.

Однако известный способ не обеспечивает необходимой точности контроля.

Ближайщим по технической сущности к изобретению является способ электромагнитного контроля физико-механических параметров изделий, заключающийся в том, что компенсируют выходной сигнал вихретокового преобразователя, размещают вихретоковый преобразователь в зоне контроля и определяют амплитуду выходного сигнала . При этом рабочую точку вихретокового преобразователя выбирают так, чтобы величина амплитуды вектора выходного сигнала не зависела от вариаций подавляемого параметра.

Устройство для осуществления известного способа содержит последовательно соединенные генератор, вихретоковый преобразователь с компенсатором, усилитель, амплитудный детектор и индикатор 2.

Однако область применения известного способа и устройства для его осуществления ограничена требованиями, накладываемыми на форму годографов вносимого в ВТП сигнала, которые должны быть (при реализации амплитудного способа близки к концентрическим окрул ностям). Из-за этого диапазон допустимых вариаций подавляемого параметра оказывается, как правило, весьма ограничен, а, следовательно, ограничены надежность и точность измерений.

Целью изобретения является повыщение надежности и точности контроля.

Указанная цель достигается за счет того, что выходной сигнал вихретокового преобразователя компенсируют до попадания рабочей точки вихретокового преобразователя в центр гомотетии годографов выходного сигнала вихретокового преобразователя в зависимости от изменений подавляемого параметра до размещения вихретокового преобразователя в зоне контроля, измеряют фазу сигнала, определяют зависимость амплитуды от фазы выходного сигнала при номинальной величине контролируемого параметра и изменении величины подавляемого параметра, определяют отнощение величины амплитуды измеренного сигнала к величине амплитуды на полученной зависимости при измеренном значении фазы сигнала и по величине отношения судят и о контролируемом параметре. Устройство для осуществления способа снабжено подключенными к генератору последовательно соединенными фазовращателем и фазометром, второй вход которого соединен с выходом усилителя, запоминающим блоком, соединенным с выходом фазометра, и блоком измерения отношения, входы которого подключены к запоминающему блоку и амплитудному детектору, а выход соединен с индикатором.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства для осуществления способа; на фиг. 2 - годографы выходного сигнала вихретокового преобразователя в зависимости от изменений подавляемого параметра применительно к задаче измерения зазора (Н) независимо от вариаций удельной электропроводимости (Ро) изделия.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1, вихретоковый преобразователь 2 с компенсатором (не показан), усилитель 3, амплитудный детектор 4, подключенные к генератору последовательно соединенные фазовращатель 5 и фазометр 6, второй вход которого соединен с выходом усилителя 3, запоминающий блок 7 соединен с выходом фазометра 6, блок 8 измерения отношения своими входами соединен с детектором 4 и запоминающим блоком 7, а выходом - с индикатором 9.

Способ осуществляется следующим образом.

Сигнал вихретокового преобразователя 2 компенсируют в зависимости от конкретной решаемой задачи, например в воздухе (см. точку О па фиг. 2) при измерении величины зазора независимо от электропроводности материала изделия, или над изделием из материала покрытия, если речь идет о контроле толщины электропроводящего покрытия на электропроводящем основании. При этом рабочая точка преобразователя попадает в центр гомотетии годографов выходного сигнала ВТП в зависимости от изменений подавляемого параметра.

Затем, приняв, например, применительно к решению задачи измерения толщины диэлектрических покрытий на электропроводящем основании (фиг. 2) за номинальное значение контролируемого параметра зазор (Я 07 на фиг. 2), определяют зависимость амплитуды от фазы выходного сигнала (t/u,i) Црп номинальной величине (Я 0,7) контролируемого параметра и изменении величины (|3о) подавляемого параметра. Запоминают эту зависимость. После этого устанавливают преобразователь на контролируемое изделие.

Генератор 1 нитает током преобразователь 2 с компенсатором. Выходное напряжение этого блока через усилитель 3, где происходит масштабное преобразование, поступает на входы амплитудного детектора 4 и фазометра 6. Опорное напряжение на фазометр 6 подается через фазовращатель 5 от генератора 1.

Сигнал с выхода фазометра 6, пропорциональный фазе выходного напряжения преобразователя 2 и компенсатора, поступает на вход запоминающего блока 7 (амплитудная характеристика которого имеет вид, совпадающий с зависимостью амплитуды от фазы выходного сигнала вихретокового преобразователя при изменении подавляемого параметра для номинального значения контролируемого параметра). Напряжение с выхода запоминающего блока 7 подается на один из входов блока 8 измерения отношения, на другой вход которого поступает наиряжепие с выхода амплитудного детектора 4, пропорциональное амплитуде выходного сигнала вихретокового преобразователя 2 с компенсатором. Сигнал с выхода блока 8 измерения отношения напряжений, зависящий только от величины контролируемого параметра, подается на индикатор 9.

По полученному отношению определяют величину контролируемого параметра. При 0 этом погрешность определения контролируемого параметра Н не превышает 0,5% в диапазоне изменений подавляемого параметра от 0,5 до 1000.

Формула изобретения

1. Способ электромагнитного контроля физико-механических параметров изделий, заключающийся в том, что компенсируют выходной сигнал вихретокового преобразователя, размещают вихретоковый преобразователь в зоне контроля и определяют амплитуду выходного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности контроля, выходной

сигнал вихретокового преобразователя компенсируют до попадания рабочей точки вихретокового преобразователя в центр гомотетии годографов выходного сигнала вихретокового преобразователя в зависимости от

изменений подавляемого параметра до размещения вихретокового преобразователя в зоне контроля, измеряют фазу сигнала, определяют зависимость амплитуды от фазы выходного сигнала при номинальной величине контролируемого параметра и изменении величины подавляемого параметра, определяют отношение величины амплитуды измеренного сигнала к величине амплитуды на полученной зависимости при измеренном

значении фазы сигнала и по величине отношения судят о контролируемом параметре. 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее последовательно соединенные генератор, вихретоковый преобразователь с компенсатором, усилитель, амплитудный детектор и индикатор, отличающееся тем, что оно снабжено подключенными к генератору последовательно соединенными фазовращателем и фазометром, второй вход которого соединен с выходом усилителя, запоминающим блоком, соединенным с выходом фазометра, и блоком измерения отнощения, входы которого подключены к запоминающему блоку и амплитудному детектору, а выход соединен с индикатором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Приборы для неразрущающего контроля материалов и изделий. Под ред. В. В. Клюева. М., Мащиностроение, 1976, кн. 2, с. 126-127. 2. Приборы для неразрущающего контроля материалов и изделий. Под ред. В. В. Клюева. М., Мащиностроение, 1976, кн. 2, с. 128-130 (прототип).