Устройство для электромагнитного контроля электропроводящих материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N27/90 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ ЭЛЖТРОПРСЖОДЯШИХ МАТЕРИАЛОВ

1

Изобретение относится к электромагнитным методам неразрушающего ля. и может быть использовано в промышленности для контроля качества точечных сварных соединений из неферромагнитных материалов.

Известно устройство для электромагнитного контроля, содерзкащее вшфетоковый преобразователь, включенный в резонансный контур,и блок регистрации сигнала Cl

Известное устройство характеризуется недостаточной точностью контроля, свягзанной с зависимостью между добротностью визфетокового преобразователя и электрической проводимостью объекта контроля,

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для электромагнитного контроля электропроводящих материалов, содержащее соединенные последовательно генератор пилообразного напряжения, генератор перестраиваемой частоты вшб-.

: ре токовый преобразователь (ВТП) .с механизмом вертикального перемещения, фазовый детектор и индикатор С23 .

Основной недостаток известного устройства состоит в необходимости точной и стабильной во времени си хронизации работы узла перемещения ВТП с ныходным сигналом генератора пилообразного напряжения, так как всякое отклонение скорости движения

10 ВТП от номинальной либо по$тление задержки в срабатывании узла перем&щения приводит к значительной погрешности при определении частоты питающего ВТП тока. Применение емкостных

15 либо индуктивных датчиков, перемещения для обеспечения синхронизации затруднительно, так как для нормальной работы устройства требуется широкий диапазон изменения зазора между ВТП и объек20том контроля. Кроме того, чувствительгность данного устройства к контролируемому параметру является нелинейной функцией от величины удельной электр ческой проводимости в зоне контроля, псюкопьку при вариации поспедней измерения проводятся при постоянном фазовом угле вносимого в ВПТ напряжения и различных зазорах между ВТП и контролируемой поверхностью. Цель изобретения - повышение точноо ти контроля. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено компаратором фазы, соединенным с выходом фазового детектора, и подключенными к выходу вихретокового преобразователя последовательно соединенными амплитуднЬ м детектором, компаратором амплитуды, схемой И, второй вход которой подключен к выходу компаратора фазы, и вольч метром мгновенных значений, измерительный вход которогосоединен с выходом генератора пилообразного напряжени выход подключен к индикатору, а опорны вход фазового детектора подключен к выходу генератора перестраиваемой частоты. На фиг. 1 приведена блок-схема пред лагаемого устройства; на фиг. 2 - эпюры сигналов в контрольных точках устройстваУстройство содержит соединенные последовательно генератор 1 пилообразного напряжения, генератор 2 перестраи ваемой частоты, вихретоковый преобразователь 3 с механизмом 4 вертикального перемещения, амплитудный детектор 5 и фазовый детектор 6, второй вход которого подключен к выходу генератора 2 перестраиваемой частоты, два компаратора 7 и 8 амплитуды и фазы, схему И 9, вольтметр 1О мгновенного значения, измерительный вход которого подклю чен к генератору 1 пилообразного напря жения, и индикатор 11.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 2 перестраиваемой частоты вырабатьшает переменный ток, частота которого ш периодически изменяется во времени с периодом Т от ш до ии по линейному закону вследствие воздействия на его -цепи пилообразного напряжения с генератора 1 пилообразного напряжения, питающего вихретоковый преобразователь 3 (фиг. 2,Б).

Измерение осуществляется во время разового цикла сближения вихретокового преобразователя 3 с контролируемым объектом (не показан) с помощью механизма 4 вертикального перемещения.

Формула изобретения

Устройство для электромагнитного контроля электропроводящих материалов, содержащее соединенные последовательно генератор пилообразного напряжения, генератор перестраиваемой частоты, ви: ретоковый преобразователь с механизмом вертикального перемещения, фазовый детектор и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повьпиения точности контроля, оно снабжено компаратором фвзы, соединенным с выходом фазового детектора, и подключетшми к выходу вихретокового преобразоваПри этом зазор между вищ етоковым преобразователем 3 иконтролируемым объектом изменяется до11 (фиг. 2,о|), а длительность цикла сближения Т существенно больше периода иэменения частоты Т (для практических целей Т/Т|ц /10). Напряжение с вихретокового преобразователя 3 подается на амплитудный и фазовый детекторы 5 и 6. На последний, кроме того, поступает опорное напряжение с выхода генератора 2 перестраиваемой частоты. Выходные напряжения амплитудного и фазового детекторов ЦсИ Ujj (фиг. 2,виг) подаются на компараторы амплитуды 7 и фазы 8, где сравн аются с опорными уровнями U0 и и В момент равенства мгновенного значения сигнала на входе любого из этих компараторов и заданного ему опорногю уровня логическое состояние на его выходе меняется на противоположное. . т.е. на выходе компараторов формируются короткие прямоугольные импульсы в моменты совпадения (JcH U, с уровнями UdpH ифдсортветственно (фиг. 2,5, е). При одновременном совпадении входных сигналов и опорных уровней обоих компараторов 7 и 8 изменяется состояние и на выходе схемы И 9 (фиг. 2,). Импульс Ug, формируемый на выходе схемы И 9,производит однократный запуск вольтметра 1О, который считьтает мгновенное значение напряжения на выходе генератора 1 пилообразного Hanps жения, однозначно связанное с частотой UJyHa выходе генератора 2 перестраиваемой частоты. Индикатор 11 регистрирует измеренную величину и индицирует ее в конкрет ной форме и единицах измерений.

теля последовательно соедвнениымв aif плитуяным детектс ом, коьвпаратором at плитуды, схемой И, второй вход которой подключен к выходу компаратора фазы, и вольтметром мгновенных эначений, измерительный вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, выход подключен к индикатору, а оперный вход фазового детектора

подключен к выходу генератора перестра-. иваекюй частоты

Источннкв информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетелЕаство СССР № 649944, кл. G О1 N 27/9О, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 78573О, кл. G, О1 N 27/9О, 1978 прототип).

иг.1