Двухчастотное электромагнитное устройство для неразрушающего контроля Советский патент 1982 года по МПК G01N27/90 

. Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения параметров электропроводящих объектов.

Известно двухчастотное электромагнитное устройство для неразрушающего контроля, содержащее последовательно соединенные двухчастотный генератор, блок разделения сигналов высшей и низиюй частот, выполненный в виде резонансных фильтров, блок решения системы алгебраических уравнений и блок представления информации 1.

Недостаток известного устройства состоит в низкой точности контроля, что связано с невозможностью подавления влияния мешающих факторов на сигналы обеих частот.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является двухчастотное уотройство для нераз-. рушающего контроля, содержащее электромагнитный преобразователь, генераторы высшей и низшей частот, питающие электромагнитный преобразователь, высокочастотный и н зкочастотный измерительный каналы, каждый из которых состоит из последовательно соединенчмх блока разделения сигналов высшей и нижшей частот, подключенного своим входом к выходу электромагнитного преобразователя, усилителя, фазового детектора и блока опорного напряжения, включенного между выходом соответствующего генератора и вторым входом фазового детектора, и блок представления информации, соединенный с выходами

10 фазовых детекторов, являк)щимися выходами соответствующих измерительных каналов 2.

Однако устройство не обладает необходимой точностью контроля. Это

15 связано с тем, что блок разделения сигналов высшей и низшей частот в устройстве содержит резонансные фильтры, имеющие нестабильную фазовую характеристику. Так как в даль20нейшем сигналы поступают на фазовые детекторы, это определяет существующую погрешность измерения, а следовательно, и погрешность контроля.

Цель изобретения - повышение точ25ности контроля.

Поставленная цель достигается благодаря тому. Что в лвухчастотном электромагнитном устройстве для неразрушающего контроля, содержащем

30 электромагнитный преобразователь, генераторы высшей и низшей частот, питающие электромагнитный преобразо ватель, высокочастотный и низкочастотный измерительные каналы, каждый из которых состоит из последователь но соединенных блока разделения сигналов высшей и низшей частот, по ключенного своим входом к выходу электромагнитного преобразователя, усилителя, фазового детектора и блока опорного напряжения, включенного между выходом соответствующего генератора и вторым входом фазового детектора, и блок представления информации, соединенный с выходами фазовых детекторов, являющимися выходами соответствующих измерительных каналов, блоки разделения сигна лов высшей и низшей частот выполнения в виде сумгиатора с подключенными к его соответствующим входам фазовращателем и амплитудным регуля тором, входы двух последних объединены и являются входом блока раздел ния сигналов высшей и низшей частот а выходом последнего является выход сумматора. На чертеже приведена структурная схема двукчастотного электромагнитного устройства. Устройство состоит из электромаг нитного преобразователя 1, генерато ра 2 высшей частоты и генератора 3 низшей частоты, питающих электромагнитный преобразователь 1, высоко частотного измерительного к-анала 4 и идентичного ему низкочастотного измерительного канала 5,- подключенных своими входами к выходу электро магнитного преобразователя 1. Измерительные каналы состоят из последовательно соединенных блока разделения высокочастотной и низкочастот ной составляющей сигнала, образованного фазовращателем б и амплитуд ным регулятором 7, входы которых объединены и являются входом измери тельного канала, а также сумматором 8, соединенным своими входами с выходами фазовращателя 6 и амплитуд ного регулятора 7 соответственно, усилителя 9 и фазового детектора 10 соединенного опорным входом через блок 11 опорного напряжения с выходом соответствующего генератора. Вы ходы измерительных каналов 4 и 5 соединены с блоком.12 преобразовани и представления информации. Двухчастотное электромагнитное устройство работает следующим образом. Двухчастотный сигнал электромагни ного преобразователя поступает на фазовращатель 6 и амплитудный регулятор 7 каждого канала. При помощи фазовращателя 6 высокочастотного канала 4 низкочастотная составляющая сигнала, поступающая на один из входов сумматора 8, сдвигается на 180° , относительно составляющей,поступающей на другой его вход. Амплитудный регулятор 7 служит для выравнивания этих составляющих по амплитуде, так что в сумматоре 8 они взаимно компенсируются и на выходе сумматора присутствует только высокочастотная составляющая. Так как фазовращатель б частотозависимый, сдвиг фазы высокочастотной составля:ющей в фазовращателе б высокочастотного канала 4 будет отличным от 180°. Аналогично на выходе сумматора низкочастотного канала 5 будет присутствовать только низкочастотная составляющая сигнала. Дальнейшая обработка высокочастотного и низкочастотного сигналов заключается в выделении их информативных составляющих с помощью фазового детектора соответствующего г«анала. Информативные составляющие сигналов поступают на вход блока 12 преобразования и представления информации, где по совокупности двух поступающих сигналов вычисляется контролируемый параметр. Устройство позволяет получать высокочастотную и низкочастотную составляющие сигнала без искажения фазовой характеристики последних, что повышает точность контооля. Формула изобретения Двухчастотное электромагнитное устройство для неразрушающего контроля, содержащее электромагнитный преобразователь, генераторы высшей и низшей частот, питающие электромагнитный, преобразователь, высокочастотный и низкочастотный измерительные каналы, каждый из которых состоит из последовательно соединенных блока разделения сигналов высшей и низшей частот, подключенного своим входом к выходу электромагнитного преобразователя, усилителя, фазового детектора и блока опорного напряжения, включенного между выходом соответствующего генератора и вторым входом фазового детектора, и блок представления информации, соединенный с выходагда фазовых детеКторов, являющимися выходами соответствующих измерительных каналов, , отличающ е-е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, блоки разделения сигналов высшей и ниэщей частот выполнены в виде сумматора с подключенными к его соответствующим входам фазовращателем и аг этлитудным регулятором, входы двух последних объединены и являют- i

ся входом блока разделения сигналов высшей и низшей частот, а выходом по следнего является выход сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Методы неразрушающих испытаний. Справочник. Под ред. Ширпа Р. Мир, 1972, с. 77.

2.Дорофеев А.Л. и др. Индукцион ная толщинометрия. М., Энергия,

1978, с. 104 (п1рототип).