Вихретоковый структуроскоп Советский патент 1981 года по МПК G01N27/90 

1

Изобретение относится к неразрушающему контролю электропроводящих; изделий с помощью вихретоковых преобразователей и может быть использовано, например, при контроле структуры термообработанных стальных деталей.

Известны вихретоковые структуроскопы, содержащие генератор, преобразователь # регуляторы амплитуды и фазы компенсатор и блок обработки сигнала l .

Недостаток их заключается в изменении в процессе работы уровня компенсации из-за неизбежной нестабильности эдементов компенсирующей цепи, что снижает точность контроля.

Известны также вихретоковые структуроскопы, содержащие генератор, преобразователь и блок цифровой обработки результатов 2 .

Однако необходимость непосредст-; венно в процессе измерения преобразовывать измеряемые величины в цифровую форму снижает производительность данных структуроскопов, что делает их непригодными для контроля промышленной продукции в процессе производства.

Наиболее близким к изобретению является вихретоковый структуроскоп.

содержащий последовательно соединенные генератор, преобразователь, сумматор, блок обработки сигнала, индикатор и компенсатор, выполненный в виде подключенного к генератору фазорасщепителя и связанных с выходами фазорасщепителя управляемых регуляторов амплитуды, выходы которых подключены к сумматору з.

0

Точность известного структуроскопа мала из-за недостаточной компенсации сигнала ггреобразователя, вызванной неизбежной нестабильностью регуляторов амплитуды и фазовраща5теля. Этот недостаток снижает разрешающую способность структуроскопа, что приводит к снижению точности контроля.

Цель изобретения - повышение точ0ности.

Поставленная цель достигается тем, что вихретоковый структуроскоп снабжен двумя каналами, состоящими каждый из последовательно соединен5ных фазочувствительного усилителя, управляющий вход которого подключен к соответствующему выходу фазорасщепителя, и аналого-цифрового преобра зователя, выход которого подключен

0 к управляющему входу соответствующего регулятора амплитуды, ключом, связывагадим входы каналов с выходом сумматора, и измерителем фазы, входы которого подключены к фаэорасщёпителю, а выход ко входам аналого-цифровых преобразователей.

На чертеже представлена структурная схема вихретокового структуроскопа.

Структуроскоп содержит последовательно соединенные генератор 1, вихретоковый преобразователь 2, сумматор 3, блок 4 обработки сигнала и индикатор 5, компенсатор, выполненный в виде подключенного к генератору фазорасщепителя б и связанных с выходами фазорасщепителя б управляемых регуляторов 7 и 8 амплитуды. Вихретоковый структуроскоп содержит также К.ЛЮЧ 9, подсоединенные через него к сумматору 3 два канала, какцдый из которых содержит фазочувствительный усилитель 10 и 11, соответственно, и соединенный с ним последовательно аналого-цифровой преобразователь 12 и 13, соответственно, и измеритель 14 фазы, входы которого соединены с фазорасщепителем 6, а вы:ход подключен ко входам аналогоцифровых преобразователей 12 и 13, Управляющие входы фазочувствительньлх усилителей соединены с соответствующими: вьоходами фазорасщепителя 6, а выходы аналого-цифровых преобразователей 12 и 13 соединены с управляющими входами соответственно, управляемых регуляторов 8 и 7 амплитуды. Вихретоковый структуроскоп работает следующим образом.

Переменное напряжение от генератора 1 поступает на вихретоковый преобразователь 2 и вход фазорасщепителя б. Два напряжения с выхода фазорасщепителя, сдвинутые по фазе на 90, поступают через управляемые регуляторы 7 и 8 амплитуды на входы Сумматора 3, куда также поступает нсшряжение с выхода вихретокового преобразователя 2. С выхода сумматорд| 3 напряжение поступает на блок 4 обработки сигнала и индикатор 5, а также через ключ 9 на входы двух фазочувствительных усилителей 10 и 11. Опорными напряжениями этих усилителей являются сдвинутые на 90° выходные напряжения фазорасщепителя 6, поэтому выходные напряжения каждого из фаэочувствительных усилителей 10 и 11 пропорциональны проекции выходного напряжения сумматора на два ортогональных направления, определяемых фазами выходных напряжений фазорасщепителя 6. Выходные напряжения фазочувствнтельных усилителей 10 и 11 преобразуются в цифровую форму в аналого-цифровых преобраэователях 12 и 13 и поступают, соотвественно, на управляющие входы регуляторов 7 и 8 амплитуды. Два ортого-. нальных напряжения, поступающие на входы сумматора 3,изменяются регуляторами 7 и 8 амплитуды до тех пор,пое К а выходные напряжения фазочувствительных усилителей 10 и 11 не станут одновременно равны нулю, -что достигается при компенсации выходного.напряжения вихретокового преобразователя

2 выходными напряжениями регуляторов 7 и 8 амплитуды. Погрешность сдвига выходных напряжений фазорасщепителя 6 устраняется включением на выходы фазочувствительных усилителей 10 и 11 выходного напряжения измерителя

5 14 фазы.

Применение вихретокового структуроскопа позволяет повысить качество контроля структурного состояния деталей в производственных условиях,

0 например при контроле качества термообработки .

Формула изобретения

Вихретоковый структуроскоп, содержащий последовательно соединенные генератор, преобразователь, сумматор, блок обработки сигнала, индикатор

и компенсатор, выполненный в виде подключенного к генератору фазорасщепителя и связанный с выходами фазорасщепителя управляемых регуляторов амплитуды, выходы которых подключены к сумматору, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения точности, он снабжен двумя каналами, состоящими каждый из последовательно соединенных фазочувствительного усилителя, управлягацйй

вход которюго подключен к соответствукщему выходу фазорасщепителя, и аналого-цифрового преобразователя, выход которого noAKjno4eH к управляющему входу соответствующего регуля-

.тора амплитуды, клкзчом, связывающим входы каналов с выходом сумматора, и измерителем .фазы, входы которого подключены к фазорасщепителю, а выход - ко входам аналого-цифровых

преобразователей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Клюев В.В. Справочник. Приборы для неразрушгиощего контроля материалов и изделий, т. 2. М., Машиностро ение, 1976, с. 151..

. 2. Авторское свидетельство СССР W550570, кл. G 01 N 27/86, 1977.

3. Тезисы докладов VII Всесоюзной научно-технической конференции. Неразрушающий контроль материалов, изделий и сварных соединений. М., МДНТП, 1974, с. 27-31 (прототип).