Способ электромагнитного контроля глубины дефектов и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК G01N27/90 

преобразователя от изменений удель ной электримеской проводимости изделия и глубины дефекта, аппроксимируют линии изменения удельной электрической проводимости изделия . лемнискатами так, чтобы общий полюс лемнискат совпадал с точком компенсации выходного сигнала вихретокового преобразователя, а общая ось с вектором опорного сигнала, затем измеряют фазу if выходного сигнала вихретокового преобразователя относительно выбранного опорного сигнала и по величине отношения А /cos 2 определяют глубину дефекта. , Кроме того, устройство, реализую щее данный способ, содержит последо вательно соединенные генератор,вихретоковый преобразователь, амплитуд ный детектор и индикатор, снабжено последовательно соединенными фазовращателем, вход которого соединен с выходом генератора, измерителем разности фаз, второй вход которого подключен к выходу вихретокового пр образователя, функциональным преобразователем и измерителем отношения напряжений, второй вход которого соединен с выход9М амплитудного детектора через квадратор, а выход с индикатором. Устройство может быть снабжено блоком извлечения квадратного корня вкгноченным между выходом измерителя отношения напряжений и индикатором. На фиг. 1 изображены годографы выходного сигнала проходного преобравователя ЛУ в зависимости от изменений относительной глубины дефекта обобщенного параметра х R tOytto р где R - меньший из радиусов обмотки вихретокового преобразователя, и) - круговая частота тока возбуждения преобразователя, ja.0 Г/М, б - удельная электрическая проводимость контролируемого изделия;на фиг.2 приведена структурная схема устройства, реализующего способ; на фиг. 3 - то же, с блоком извлечения квадратного корня. Из фиг.1 видно, что в достаточно широких пределах линии изменения х можно аппроксимировать лемнискатами (Бернулли)f изображенными штриховыми линиями. Уравнение лемнискаты, напри 6 в полярных координатах, имеет AVcos 24 где Р - расстояние от полюса фокуса F лемнискаты; А - величина текущего радиусавектора А; If - угол между полярной ось ОХ и текущим, радиус-вектором А лемЫскйты. При этом величина параметра Р зависит только от глубины дефекта и практически не зависит от измен «ий обобщенного параметра , т.е. удельН9Й электрической проводимости иаделия. Структурная схема устройства, изображенная на фиг.2, содержит Генератор 1, вихретоковый преобразователь 2 с компенсатором (не покАзан), амплитудный детектор 3, фа овращатель 4, измеритель 5 разности фаз, функциональный преобразо8ат(ель 6, квадратор 7, измеритель 8 отношения напряжений и индикатор ЭСтруктурная схема устройства йа фиг.З отличается от устройства не фиг,2 тем, что Ойо содержит блок 10 извлечения квадратного корня. Способ с помой4ью устройства реализуется следующим образом. Генератор 1 питает вихретоковый преобразователь 2 с компенсатором, выходной сигнал с которого поступает одновременно на амплитудный детектор 3 и измеритель 5 разности фаз, второй вход которого подключен к генератору 1 через фазовращатель «.Последний обеспечивает совмещение направлений общей оси ОХ лемнискат с вектором опорного напряжения VQ. Выходные сигналы с амплитудного детектора 3 и измерителя 5 разности фаз подаются соответственно на квадратор 7 и функциональный преобразователь 6. При этом выходной сигнал квадратора 7 (гтропорц иона лен А , а выходной сигнал функционального преобразователя 6 - cos 2. С выходов квадратора 7 и функционального преобразователя 6 сигналы подаются на входы измерителя 8 отношения напряжений , обеспечивающего пропорциональность выходного сигнала величине 24, и регистрируется ин дикатором 9. В силу квадратичной зависимости показаний индикатора 9от глубины h дефекта предлагаемо устройство позволяет автоматически снизить влияние на результаты (-.зме-. рений сигналов, сравнимых по величи не с сигналами от дефектов глубиной h 5%, при сохранении высокой для практики чувствительности к дефектам глубиной . Схема на фиг.З отличается от описанной тем, что выходной сигнал измерителя 8 отношения напряжений подается на индикатор 9 через блок 10извлечения квадратного корня. При этом показания индикатора 3 про порциональны величине отношения 24 и практически линейно зависят от глубины дефекта h. Предлагаемый способ электромагнитного контроля глубины дефектов и реализующие его устройства позволяют не только обнаруживать на71ичие дефектов в контролируемом изделии, Н9 и измерять глубину дефектов независимо от изменений удельной электрической проводимости изде лий . Формула изобретения 1. Способ электромагнитного контроля глубины .дефектов, заключающийся в том, что выходной сигнал ви ретокового преобразователя компенсируют при наличии в зоне контроля бездефектного-изделия, затем размещают контролируемое изделие в зоне контроля и измеряют амплитуду А выходного сигнала вихретокового преоб разователя, которую учитывают при определении глубины дефекта, о тличдющийся тем, что, с целью расширения диапазона отстроит ки от изменений удельной электрической проводимости изделий, перед размещением контролируемого изделия 66 в зоне контроля строят годографы выходного сигнала вихретокового преобразователя от изменений удельной электрической проводимости изделия и глубины дефекта, аппроксимируют линии изменения удельной электрической проводимости лемнискатами так, чтобы общий полюс лемнискат совпадал с ТОМКОЙ компенсации выходного сигнала вихретокового преобразователя, . а общая вектором опорного сигнала, затем измеряют фазу выходного сигнала вихретокового преобразователя относительно выбранного опорного сигнала и по величине отношения 2 определяют глубину дефекта. 2. Устройство для осуществления способа по П.1, содержащее поспедовательно соединенные генератор, вихретоковый преобразователь, амплитудный детектор и индикатор, о т л ичающееся тем, что оно снабжено последовательно соединенными фазовращателем, вход которого соединен с выходом генератора, измерителем разности фаз, второй вход которого подключен к выходу вихретокового преобразователя, функциональным преобразователем и измерителем отнсяиения напряжений, второй вход которого соединен с выходом амплитудного детектора через квадратор, а выход с индикатором, 3. Устройство по п.2, о т л ичающееся тем, что, с целью увеличения чувствительности к глубине мелких дефектов, оно снабжено блоком извлечения квадратного корня, включенным между выходом измерителя отношения напряжений и индикатором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник под ред. В.В. Клюева, кн. 2, М., Машиностроение, 1976, с. 326 (прототип).

Фиг. 2