Электромагнитный структуроскоп Советский патент 1982 года по МПК G01N27/90 G01B7/06 

Изобретение относится к неразру- шгшицему контролю электромагнитными 14етодами, а именно/ к структуроско- ПИИ ферромагнитных изделий методом ; высших гармоник, и может быть исполь3QBaHO в контрольно-испытательных процесса х в машиностроении.

Известен электромагнитный структуроскоп, содержа11и1й генератора, соединенный с ним преобразователь, подключенные к его выходам избирательный уси литель третьей гармоники сигнала и :канал опорного напряжения, выходы которых подключены через фазовый детек:Тор к регистратору J

Недостатком структуроскопа явля:ется низкая точность и надежность контроля из-за использования только, третьей гармоники сигнгша. : Наиболее близким к изобретению по техническойсущности является электромагнитный структуроскоп, содержащий генератор, соединенньШ с ним преобразователь, подключенный к ; ё 1чэ ВЫХОДУ из бирательный усилитель /соответственно первой и третьей гар МОНИК сигнала, амплитудный и фазошй детекторы, формирователь опорного напряжения и регистратор, при этом последовательно соединённые амплитудный дeтekтop подключен к избиратель ному усилителю третьей гармоники сигнала, фазовый детектор - к усилителю

5 первой гармоники сигнала, а формирователь опорного сигнала подключен к выходу генератора fzj.

Недостатком известного структуроскопа является недостаточная точнооть

IQ контроля из-за неиспользования в ка-честве информативной третьей гармоники сигнсша, несущей информацию ю структурно-ме санических свойствах . объект контроля. .

Цель изобретения - повьвйение точ15ности контроля..

Указанная цель достигается тем, что электромагнитный структуроскоп, содержащий генератор, соединенный с

2Q ним преобразователь, подключенный к его выходу избирательный усилитель первой гармоники сигнала, избирательный усилитель третьей гармоники сигнала, амплитудный и фазовый детекторы, формирователь опорного напряже25ния и регистратор/ Ьнабжен сумматором, включенным между преобраз.ователем и избирательным усилителем третьей гармоники сигнала, и блоком

умножения, включенным между выходом

избирательного усилителя третьей гармоники сигнала и фазовым детектором, а выход усилителя первой гармоники сигнала подключен к второму вхо ду сумматора, через амплитудный детектор - к второму входу блока умно.жения и через формирователь - к второму входу фазового детектора, выход которого соединен с регистратором. На чертеже приведена блок-схема структуроскопа. электромагнитный структуроскоп содержит генератор 1, соединенный с ним преобразователь 2, избирательные усилители 3 и 4 соответственно первой и третьей гармоник сигнала, амплитудный и фазовый детекторы 5 и б, формирователь 7 опорного напряжения и регистратор 8, последова тельно соединенный с преобразователем 2 сумматор 9, второй вход которого соединен с избирательным усилителем 3 первой гармоники, а выход сумматора через избирательный усилитель 4 третьей гармоники сигнала соединен с одним из выходов блока 10 умножения двух сигналов, другой вход которого соединен с выходом амплитудного дете тора 5. Электромагнитный структуроскоп работает следующим образом. Напряжение генератора 1 поступает на возбуждающую катушку преобразователя 2 (не показана). На выходе преобразователя 2 при нахождении в нем ферромагнитного изделия (не показано появляется выходной сигнал, содержащий первую и высшие гармоники. Этот сигнал поступает на первый вход сумматора 9 и на избирательный усилител 3 первой гармоники сигнала, с выхода которого сигнс1л первой гармоники, сдвинутый по фазе на 180 отноЬитель но сигнала на выходе преобразователя 2, поступает на второй вход сумматора 9. На выходе сумматора 9 образуется разностный сигнал, содержащий только высшие гармоники. Третья гармрника сигнала выделяется избиратель ным усилителем 4 третьей гармоники сигнала и поступает на один из вхо. дов блока 10 .умножения, на второй вход которого поступает сигнал с выхода амплитудного детектора , 5, пропорциональный амплитуде первой гармоники сигнала. Результат, перемножение поступает на первый вход фазового детектора б второй вход которого подключен к фор мирователю 7 опорного напряжения третьей гармоники. Выходное напряжение фазового детектора б измеряется регистратором 8. Повышение отношения сигнала к по мехе в многочастотном электромагнит ном структуроскопе происходит в результате использования сумматора 9 как режекторного фильтра на первую гармонику сигнала. При контроле мелких деталей и изделий из слабомагнитных материалов дополнительная фильтрация позволяет повысить точ- . ность определения амплитуды и фазы третьей гармоники, несущей информацию о структурном состоянии объекта контроля. При контроле качества термообработки в области низкого отпуска относительное приращение сигнала третьей гармоники при изменении температуры отпуска меньше относительного приращения сигнала первой гармоники, в области высокого отпуска - наоборот. Перемножение амплитуд гармоник в блоке умножения дает возможность учесть характер зависимости сигналов как первой, так и третьей гармоники от температуры отпуска и позволяет также повысить отношение сигнала к помехе в структуроскопе. Предложенный электромагнитный структуроскоп позволяет повысить точность контроля структурного состояния ферромагнитных изделий, а такж.е расширить номенклатуру изделий. Формула изобретения Электромагнитный структуроскоп, содержащий генератор, соединенный с ним преобразователь, подключенный к его выходу избирательный усилитель первой гармоники сигнала, избирательный усилитель третьей гармоники сигнала, а1Утлитудный и фазовый детекторы, формирователь опорного напряженияи регистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, он снабжен сумматором, включенным между ними преобразователем и избирательным усилителем третьей гармоники сигнала, и блоком умножения, включенным между выходом избирательного усилителя третьей гармоники сигнала и фазовым детектором, а выход усилителя первой гармоники сигнала подключен к второму входу сумматора, через амплитудный детекг тор - к второму входу блока умножения и через формирователь - к второму входу фазового детектора, выход которого соединен с регистратором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 649998, кл. G01N 27/90, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР 426184, кл. GQl N 27/90, 1972.