Электромагнитный структуроскоп Советский патент 1981 года по МПК G01N27/90 

(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СТРУКТУРОСКОП

I

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для структуроскопии электропроводящих ферромагнитных объектов.

Известно устройство для электромагнитного контроля, содержащее генератор, два включенных в резонансные контуры вихретоковых преобразователя, подключенных своими входами к генератору,.два амплитудных детектора, дифференциальный усилитель, соединенный своими входами через соответствующие амплитудные детекторы соответственно с первым и вторым резонансными контурами, и индикатор, подключенный к выходу дифференциального усилителя 1.

Недостаток известного устройства заключается в ненадежности контроля, что связано с влиянием нестабильности резонансных контуров на результаты контроля.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электромагнитный структуроскоп, содержащий измерительный и компенсационный вихретоковые преобразователи, частотомер, генератор качающей частоты, соединенный своим выходом со входами вихретоковых преобразователей и с частотомером, два амплитудных детектора, последовательно соединенные компаратор, соединенный своими входами с выходами соответствующих амплитудных детекторов, нуль-орган, элемент памяти, формирователь напряжения запирания и генератор пилообразного напряжения, подключенный своим выходом к управляющему входу генератора качающей частоты, блок установки исходного состояния, подключенный своими выходами соответственно к вторым входам элемента памяти и генератора пилообразного напряжения 2.

Однако и этот структуроскоп не обладает необходимой надежностью контроля, что связано с определением частоты баланса напряжений компенсационного и измерительного вихретоковых преобразователей только по величинам амплитуд их сигналов.

Цель изобретения - повышение надежности контроля.

Цель достигается тем, что электромаг20нитный структуроскоп снабжен фазовым детектором, подключенным своими входами к выходу генератора качающей частоты и выходу измерительного вихретокового преобразователя регулируемым фазовра щателем, включенным между выходом компенсационного вихретокового преобразователя и входом первого амплитудного детектора и соединенного управляющим входом с выходом фазового детектора, и делителем напряжения, включенным между вы(одом измерительного вихретокового преобразователя и входом второго амплитудного детектора. На чертеже представлена структурная схема структуроскопа. Электромагнитный структуроскоп состоит из измерительного вихретокового преобразова теля 1, компенсационного вихретокового нреобразователя 2, последовательно соединенных регулируемого фазовращателя 3 и амплитудного детектора 4, фазового детектора 5, подключенного опорным входом к общему входу вихретоковых преобразователей 1 и 2 и сигнальным входом - к выходу измерительного вихретокового преооразователя 1, а своим выходом - к улравляюще.му входу регулируемого фазовращателя 3, последовательно соединенных делителя 6 напряжения, амплитудного детектора 7, компаратора 8, подключенного вторым входом к выходу амплитудного детектора 4, нуль-органа 9, элемента 10 памяти и формирователя 11 напряжения запирания, блока 12 установки исходного состояния, соединенного первым выходом с элементом 10 памяти, генератора 13 пилообразного напряжения, соединенного своими входами с блоком 12 установки исходного состояния и формирователем 11 напряжения запирания соответственно, генератора 14 качающей частоты, соединенного своими выходами с общим входом вихретоковых преобразователей 1 и 2 и частотомером 15 а своим входом - с выходом генератора 13 пилообразного напряжения. Электро.магнитный структу : оскоп работает следующим образом. Измерительный вихретоковый преобразователь 1 устанавливают на контролируемое изделие. При установке прибора в исходное состояние с помощью блока 12 генератор 14 качающей частоты генерирует пере.менный ток низкой частоты. По мере изменения напряжения на генераторе 13 пилообразного напряжения частота генератора 14 качающей частоты увеличивается. Изменения физико-механических параметров контролируемого изделия вызывают изменения амплитуды и сдвиг по фазе напряжения, снимаемого с вихретокового преобразователя 2. Фазовый детектор 5 сравнивает данное напряжение с напряжением генератора 14 качающей частоты. Результат сравнения появляется в виде выходного напряжения.,. которое управляет регулируе.мьш фазовращателем 3. Выходные напряжения с регулируемого фазовращателя 3 и делителя 6 напряжения выпрямляются детекторами 4, 7 и сравниваются по величине на компараторе 8. В момент равенства сигналов с регулируемого фазовращателя 3 и делителя 6 напряжения нуль-орган 9 вырабатывает сигнал, вызываю щий срабатывание элемента 10 памяти, который с помощью формирователя 11 напряжения запирания подает напряжение запирания на генератор 13 пилообразного напряжения для запоминания величины напряжения на входе генератора 14 качающей частоты, соответствующего частоте баланса. Генератор 14 качающей частоты начинает генерировать постоянную частоту, котоРая измеряется частотомером 15. Пользуясь тарировочными кривыми, по частоте баланса определяют интересующий параметр ферромагнитного изделия, Таким образом, в структуроскопе фиксация частоты баланса по равенству амплитуд и начальных фаз балансируемых напряжений позволяет исключить погрешность измерения, вызванную фазовым-сдвигом .между сравниваемыми напряжениями, и повысить надежность контроля. Формула изобретения Электромагнитный структуроскоп, содержащий измерительный и компенсационный вихретоковые преобразователи, частотомер, генератор качающей частоты, соединенный своим выходом со входом вихретоковых преобразователей и с частотомером, два амплитудных детектора, последовательно соединенные компаратор, соединенный свои.ми входами с выходами соответствуюших амплитудных детекторов, нуль-орган. элемент памяти, формирователь напряжения запирания и генератор пилообразного напряжения, подключенный своим выходом к управляющему входу генератора качающей частоты, блок установки исходного состояния, подключенный своими выходами соответственно к вторым входам эле.мента памяти и генератора пилообразного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля, он снабжен фазовым детектором, подключенным своими входами к выходу генератора качающей частоты и выходу измерительного вихретокового преобразователя, регулируе.мым фазовращателем, включенны.м между выходом компенсационного вихретокового преобразователя и входом первого а.мплитудного детектора и соединенного управляющи.м входом с выходом фазового детектора, и делителем напряжения, включенным между выходо.м измерительного вихретокового преобразователя и входом второго амплитудного детектора. Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе

5888025

контроль качества изделий электромагнит-№ 665259, кл. G 01 N 27/86, 1979 (протоными методами. М., «Энергия, 1978, с. 160.тип).