Имитатор сигналов для проверки и калибровки электромагнитных дефектоскопов Советский патент 1982 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к устрой ствам неразрушающего контроля и .предназначено для настройки и калибррвки вихретоковых и индукционных приборов неразрушающего контроля (дефектоскопов, толщинометров, структуроскопов и т.д.)

Известен имитатор сигнала для проверки и калибровки электромаг нитных дефектоскопов,состоящий из двух контуров, содержащих активные и пассивные двухполюсники и катушки индуктивности, прич в первый контур включена одна катушка индуктивности, а в другой - две катушки, соединенные последовательно и в,етремно и индуктивно связанные с катушкой первого контура .

Недостатками этого имитатора являются резкое изменение моделируемого сигнала при изменении расстояния между катушками преобразователя и имитатора и недостаточная точность i имитатора,вследствие этого, а также

невозможность проверки индукционных приборов неразрушающего контроля.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является имитатор сигналов для проверки и калибровки электромагнитных дефектоскопов, содержащий блок формирования сигнала, включающий последовательно соединенные генератор высокой частоты, фазовращатель, фазовый и амплитуд10ный модуляторы, синхронизатор,Jподключенный к генератору высокой частоты, формирователи законов амплитудной и фазовой модуляции, включенные между синхронизатором и амплитудным

15 и фазовым модуляторами соответственно и излучающую катушку, соединенную с выходом амплитудного модулятора 2

Недостатком известного имитатора является низкая точность, вызванная

20 резкой зависимостью сигнала, наводимого имитатором в измерительныхкатушках преобразователя, от расстояния между катушками преобразователя и имитатора, и отсутствием точного соответствия между частотами генераторов прибора и имитатора. Кроме того, использование в имит торе одной излучающей катушки не позволяет моделировать сигналы при воздействии на npeo6pa3OBaTeJhTv нескольких параметров контролируемо объекта и внешней среды, что не позволяет проверять отстройку настраиваемого прибора от мешающих фа торов и проводить калибровку соотношения сигнал/ шум на выходе схем обработки сигнала в приборах неразрушающего контроля. Цель изобретения - повышение точ ности и расширение метрологических возможностей имитатора. Цель достигается тем, что имитатор сигналов для проверки и калибровки электромагнитных дефектоскопо содержащий блок формирования сигнала, включающий последовательно соединенные генератор высокой частоты, фазовращатель, фазовый и амплитудный модуляторы, синхронизатор, подключенный к генератсцру высокой частоты, формирователи законов амплитудной и фазовой модуляции,включенные между синхронизато }ом и амг Плитудным и фазовым модуляторами соответственно, и излучающую катушку, соединенную с выходом амплитудного модулятора, снабжен второй излучающей катушкой, вторым формирования сигнала, аналог 1ин)м первому, соединенным со второй излучающей катушкой, катушкой зазора, усилителем, подключенным своим входом к катушке зазора, двумя схемами автоподстройки частоты,включенными между выходом усилителя и соответствующими генераторами высокой частоты, двумя схемами автоподстрой ки частоту амплитуды и фазы, включе ными между выходом усилителя и соответствующими фазовращателями, и двумя компенсационными катушками, индуктивно связанными с катушкой за зора, одна из которых включена последовательно и встречно с первой излучающей катушкой, а вторая последовательно и встречно со второй излучающей катушкой, при этом вторая компенсационная и вторая излучающая катушки индуктивно связаны С первой излучающей катушкой. На фиг. 1 представлена схема имитатора с11гн алов; на фиг. 2 - имитатор в работе. Имитатор содержит первую пару последовательно-встречно включенных катушек, состоящих из излучающей катушки 1 и Компенсационной катушки 2, подключенную к блоку 3 формирования сигнала через переключатель k, вторую пару последовательно-встречно включенных катушек, состоящую из излучающэй катушки 5 и компенсационной катушки 6, подключенную к блоку 7 формирования сигнала через переключатель 8, катушку 9 зазора, подключенную к схемам 10 и 11 автоподстройки частоты и к схемам 12 и 13 автопсдстройки частоты, фазы и амплитуды через усилитель k и переключатель 15. Блок 3 Формирования сигнала (и аналогичный ему блок 7) содержит последовательно соединенные генератор 16 высокой частоты, фазовращатель 17, фазовый модулятор 18, амплитудный модулятор 19 подключенный к генератору 16 синхронизатор 20, включенный между синхронизатором 20 и фазовым модулятором 18 формирователь 21 закона фазовой модуляций и включенный между синхронизатором 20 и амплитудным модулятором 19 формирователь 22 закона амплитудной модуляции. Схемы 10 и 11автоподстройки частоты содержат чгстотные дискриминаторы 23, управляющие варикондами 2|, выходы схем подключены к генераторам 16 блоков 3 и 7 формирования сигналов. Схемы 12и 13 автоподстройки фазы и амплитуды содержат фазовый детектор 25 и амплитудный детектор 26, выхо;ды которых заведены на фазовращатели 17. Имитатор сигналов работает следующим образом. В рабочем состоянии катушки имитатора располагаются в рабочей зоне преобразователя дефектоскопа. При GiToM излучающие катушки 1 и 5 имитатора индуктивно связаны с измери- тельными катушками 27 и 28 преобразователя дефектоскопа, а катушка 9 зазора - с возбуждающей катушкой 29 преобразователя. Влияние возбуждающей катушки 29 преобразователя дефектоскопа на излучающие катушки 1 и 5 имитатора компенсируется jBu:LTpe4HbiM включением компенсационных

катушек 2 и 6. Излучающая катушка 1 имитирует сигнал от искомого параметра, изумающая катушка 5 сигнал от мешающих факторов При включении переключателя 8 цепи катушек 1 и 2 протекает ток, параметры которого задаются блоком 3 формирования сигнала, при включении переключателя 8 по катушка 5 и 6 протекает ток, определяемый блоком 7 формирования сигнала. Включение переключателя 15 приводит к появлению ; в цепи катушки 9 зазора тока, величина которого определяется величиной ЭДС, пропорциональной току в возбуждающей катушке 29 преобразователя и расстс(янию между катушками преобразователя и имитатору. При этом ЭДС, индуцированная на катушке 9 зазора, подается на входы схем 10 и 11 автоподстройки частоты и на входы схем 12 и 13 автоподстройки частоты,.фазы и амплитуды. Автоподстройка частоты осуществля ется следующим образом. I ЭДС катушки 9 зазора,наведенная возбуждающей катушкой 29 преобразова теля, через усилитель 1 поступает н частотные дискриминаторы 23, регулирующие величину емкости управляемых переменных конденсаторов (варикондОв), включенных в контур каждого из генераторов 16 имитатора, и подстраивает частоту этих генераторов в соответствии с частотой генера тора прибора. Автоподстройка амплитуды и фазы осуществляется следующим образом. Сигнал с катушки 9 зазора посту пает на входы фазовых детекторов 25 и амплитудных детекторов 2б, выходны сигналы которых управляют параметра,ми фазрвращателей 17, например с помощью варикондов (не показаны).При изменении зазора между катушками пре образов;ателя и имитатора ЭДС катушки 9 зазора изменяется i, в результате чецжйзменятся сигналы на входах аз вь1 ётекторов 25 и амплитудных де-. текТоров 26 и, соответственно,сигналы на выходах фазовращателей 17. При работе имитатора влияние токов,протекающих по его катушкам, взаимокомпенсируется последовательно-встречны включением излучающих i компенсационных катушек. Имитатор позволяет повысить точность настройки приборов неразрушаю$205086

щего контроля, провести отстройку от мешающих факторов, оценить соотношё ние сигнал/шум, исключить ошибки, возникающие из-за несоответствия 5 частот генераторов прибора и имита,тора, и из-за изменения расстояния между катушками имитатора и прибора.

Формула изобретения

Имитатор сигналов для проверки и kaлибpoвkи электромагнитных дефектоскопов, содержащий блок формирования сигнала, вк тчающий последовательно

соедин(5нные генератор- высокой частоты, фазовращатель, фазовый и амплитудный модуляторы, синхронизатор, подключенный к генератору высокой частоты, формирователи законов амплитудной и фазовой модуляции, включенные мещу синхронизатором и амплитудным и фазовым модуляторами соответственно, и излучающую катушку. соединенную с выходом амплитудного модулятора, о т л и ч а к щ и и с я тем, Что, с целью повышения точности и расширения метрблогических возможностей, он снабжен второй излучающей катушкой, вторым блоком формир ования сигнала, аналогичным первому, соединенным с второй излучающей катушкой, катушкой зазора, усилителем, подключенным своим входом к катушке зазора, двумя схемами авт 1чстройки частоты, включенными между выходом усилителя и соответствующими генераторами высокой частоты, двумя схемами автоподстрой||и частоты,-амплитуды и фазы, вклк §Ьнными между выходом усилителя и соответствующими фазовращателями, и двумя компенсационшми катушками, индуктивно связанными с катушкой зазора, .одна из которых включена последовательно и встречно с первой излучающей катушкой, а вторая - последовательно и встречно со второй излуч щей катушкой, при этом вторая компенсационная и вторая излучающая катушки индуктивно связаны с первой излучающей катушкой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР . 79tA7.1, кл. G01 N 27/86, 19792.Авторское свидетельство СССР Vf 502309, кл. G 01 N 27/86-, 1976 (прототип)..

f 12$ 7 f «o vy-ua