Модуляционный дефектоскоп Советский патент 1981 года по МПК G01N27/90 

(54) МОДУЛЯЦИОННЫЙ ДЕФЕКТОСКОП

I

Изобретение относится к электромагнитному контролю мелких поверхностных дефектов в металлических изделиях и может быть использовано при контроле подшипников.

Известен модуляционный дефектоскоп, содержащий генератор, токовихревой преобразователь, блок бгшансировки, усилитель, фазовый детектор, селектор и индикатор 1.

Недостатком известного устройства является сложность настройки и недостаточная эффективность подавления электрических и механических помех.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является модуляционный дефектоскоп, содержащий соединенные последовательно генератор, вихретоковый преобразователь, усилитель высокой частоты, амплитудный детектор, фильтр высокой частоты, первый каскад усилителя низкой частоты, дифференцирующую цепь и, также соединенные последовательно, второй каскад усилителя низкой частоты, амплитудный селектор,- исполнительное устройство 2.

Недостатком дефектоскопа является низкая чувствительность обнаружения

и контроля ма1:ких дефектов, вызваЯ ная недостаточной эффективностью подавления помех, возникгиощнх от вибраций механических узлов и электрических наводок, имеющих большую крутизну фронта, чем крутизна фронта сигнала от дефекта, что вызывает болыиой уровень помех на выходе дифференцирующей цепи. Кроме того, сигнал дефекта искажается, различные дефекты могут давать или положительный, или отрицательный импульсы, а после дифференцирования любой импульс преобразуется в два импульса - положительный и отрицательный.

Цель изобретения - повышение чув7 ствительности модуляционного дефектоскопа.

Указанная цель достигается тем,

20 что модуляционный дефектоскоп снабжен соединенным с выходом дифференцирукщей цепи нелинейным преобразователем и включенной между его выходом и входом второго каскада усилителя низкой частоты интегрирующей цепью.

На чертеже изображена блок-схема модуляционного дефектоскопа.

К выходу генератор.а 1 высокой частоты подключены последовательно

вихретоковый преобразователь 2, усилитель 3 высокой частоты, ампЛигудный детектор 4, фильтр 5 высокой частоты, первый каскад усилителя 6 низкой частоты, дифференцирующая цепь 7, нелинейный преобразователь 8, интегрирующая цепь 9, второй каскад усилителя 10 низкой частоты, «мплитудный селектор 11, исполнительное устройство 12. Для наладки и контроля за работой к дефектоскопу подключены осциллогра( 13 и 14. Осциллограф 13 подключен после первого каскада усилителя 6 низкой частоты для наблюдения сигнала преобразователя 2. Осциллограф 14 подключен после интегрирующей цепи 9 для наблюдения за сигналом дефекта после подавления мешающих факторов. Нелинейный преобразователь 8 выпол нен в виде двухстороннего ограничителя.

Модуляционный дефектоскоп работает следующим образом.

Высокочастотный генератор 1 тока питает токовую обмотку накладного вихретокового преобразователя 2, напряжение измерительной обмотки которого поступает на вход усилителя 3 высокой частоты. Если контролируемая деталь движется относительно вихретокового преобразователя 2 с постоянной скоростью, то напряжение на выходе усилителя 3 высокой частоты будет промодулировано структурной неоднородностью металла измеряемой детали, дефектами металла, а также воздействиями на вихретоковый преобразователь механических шумов, вибраций, электрических помех. Это модулированное напряжение детектируется амплитудным детектором 4. Фцрьтром 5 выделяется огибающая высокочастотных колебаний.После усиления напряжение поступает на дифференцирующую цепь 7.

Для мелких дефектов, имеющих размеры меньще зоны контроля вихретокового преобразователя, форма сигналов приближается к треугольной, амплитуда прямо зависит от размеров, глубины и характера дефектов, а длительность (основание треугольника) - от скорости прохождения дефекта в зоне контроля, от длины зоны контроля, но не зависит от размеров, глубины и характера дефекту. Для большого разнообразия мелких дефектов форма сигналов, наблюдаемых осциллографом 13, форма электрических сигналов и ширина импульсов стабилизируется (приближается к треуд-Ольной) с разными высотами, но одинаковым основанием. Сигналы со значительно меньшей длительностью сигнала дефекта подавлены. Сигналы с большой длительностью сигнала дефекта могут быть сигналами протяженного дефекта, но могут быть также сигналами структурной неоднородности или других мешающих факторов и поэтому для эффективного выявления мелких дефектов тоже должны быть подавлены.

Нелинейный преобразователь 8 настраивают так, чтобы он пропускал без отсечки сверху сигналы с амплитудой, соответствующей тем минимальным дефектам, которые дефектоскоп должен контролировать, при этом сигналы, имеющие как большую, так и меньшую амплитуду,двухсторонним ограничением ослабляются в значительной степени. После прохождения через интегрирующу цепь 9 по амплитуде сигнал дефекта существенно превьоиает сигнал помех. Амплитудный селектор 11 осуществляет выделение импульсов, превышающих заданный уровень, которые nocTynaKiir на индикаторное устройство 12, содержащее сигнализатор брака или сортирующее устройство. Такое выполнение модляционного дефектоскопа позволяет повысить достоверность контроля за счет увеличения чувствительности к дефектам, обладающим известными параметрами.

Формула изобретения

Модуляционный дефектоскоп, содержщий соединенные последовательно генератор, вихретоковый преобразователь, усилитель высокой частоты, амплитудный детектор, фильтр высокой частоты первый каскад усилителя низкой частоты, дифференцирующую цепь и, также соединенные последовательно, второй каскад усилителя низкой частоты, амплитудный селектор и исполнительное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен соединенным с выходом дифференцирукяцей цепи нелинейным преобразователем и включенной между его выходом и входом второго каскада усилителя низкой частоты интегрирующей цепью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

iHIH