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

(54), УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для электромагнитного: кон троля электропроводящих объектов. Известно устройство для электромагнитного контроля, содержащее последовательно соединенные генератор переменного тока, дифференциальный электромагнитный преобразователь, компенсатор, фазочувствительный выпрямитель и индикатор, а также фазоврааатель, включенный между выходом электромагнитного преобразователя и опорным входом фазочувствитель- ного выпрямителя tl. Недостаток данного устройства сос тоит в низкой надежности контроля, что связано с низкой чувствительностью устройства к дефектам, так как их воздействие может подавляться фазочувствительным выпрямителем. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является уст ройство дая электромагнитного конт(роля, содержащее генератор переменно го тока, рабочий и образцовый электр магнитные преобразователи, каждый иэ которых состоит из возбуждающей обмотки, подключенной к выходу генератора, и коаксиальных с ней двух основных и двух измерительных обмоток, основные измерительные обмотки имеют разные диаметры и соединены последовательно-согласно, дополнительные измерительные обмотки установлены с осевым зазором относительно основных, идентичны с ними по г.еометрйческим размерам и соединены последовательно-встречно, последовательно соединенные компенсатор, усилитель, фазочувствительный выпрямитель и индикатор, резистор, последовательно соединенные второй компенсатор, второй усилитель, фазовращатель и усилитель-ограничитель, подключенный к опорному входу фазочувствительного выпрямителя, соответствующие концы возбуждающих обмоток, а также основных и дополнительных измерительных обмоток соединены с общей шиной, входы первого компенсатора соединены соответственно с выходами основных измерительных обмоток рабочего и образцового электромагнитных преобразователей,-а также с выходом генератора переменного тока, входы второго компенсатора соединены соответственно с выходом дополнительных измерительных обмоток рабочего электромагнитного

реобразователя и выходом, генератоа, а выход дополнительных измериельных обмоток образцового преобазователя подключен через резистор общей шине .

Однако и это устройство не облаает йеобходимой надежностью контоля, что также связано с возможноеью подавления воздействия дефектов азочувствительным выпрямителем устойства ,

Цель изобретения - повышенй надежности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для электромагнитного контроля, содержащее генератор переменного тока, рабочий и образцовый электромагнитные преобразователи, каждый из которых состоит из возбуждгиощей обмотки, подключенной к выходу генератора, и коаксиальных с ней двух основных и двух дополнительных измерительных обмоток, основны-е измерительные обмотки имеют разные диаметры и соединены последовательно-согласно, дополнительные измерительные обмотки установлены с осевым зазором относительно основных,, идентичны с ними по геометрическим размерам и соединены последовательно-встречно, последовательно соединенные компенсатор, усилитель и фазочувствительный выпрямитель, последовательно соединенные второй компенсатор, второй усилитель и усилитель-ограничитель, подключенный к опорному входу фазочувствительного выпрямителя, резистор и индикатор, соответствующие концы возбуждающих обмоток, а также основных и дополнительных измерительных обмоток соединены с общей шиной, входы первого компенсатора соединены соответственно с выходами основных измерительных обмоток рабочего и образцового электромагнитных преобразователей, а также с выходом генератора переменного тока, входы второго компенсатора соединены соответственно с выходом дополнительных измерительных обмоток рабочего электромагнитного преобразователя и выходом генератора, а выход дополнительных измерительных обмоток образцового преобразователя подключен через резистор к общей шине, снабжено управляемым усилителем постоя.нного тока, включенным между выходом фазочувствительного выпрямителя и индикатором, и последовательно соединенным третьим усилителем, подключенным входом к выходу второго компенсатора, амплитудным детектором и фильтром, подключенным выходом к управляющему входу управляемого усилителя постоянного тока.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для электромагнитного контроля; на фиг,2 - годогрфы вносимых напряжений, поясняющие работу устройства.

. Устройство для электромагнитного контроля содержит генератор 1 переменного тока, рабочий электромагнитный преобразователь 2,и образцовый электромагнитный преобразователь 3, который состоит из возбуждающей обмотки 4, подключенной к выходу генератора 1 переменного тока, и коаксиальных с ней двух основных измерительных обмоток 5 и 6 и двух дополнительных измерительных обмоток 7 и 8, основные измерительные обмотки 5 и б имеют разные диаметры и соединены последовательно-согласно, дополнительные измерительные обмотки 7 и 8 установлены с осевым зазором относительно основных, идентичны с ними по геометрическим размерам и соединены последовательно-встречно, образцовый электромагнитный преобразователь 3 идентичен рабочему и состоит из возбуждающей обмотки 9, основных измерительных обмоток 10 и 11 и дополнительных измерительных обмоток 12 и 13, последовательно соединенные компенсатор 14 и усилитель 15, фазочувствительный выпрямитель 16, управляемый усилитель 17 переменного тока и индикатор 18, компенсатор 14 соединен своими входами соответственно с выходами основных измерительных обмоток 5 и б рабочего электромагнитного преобразователя 2 и основных измерительных обмоток 10 и 11 образцового электромагнитного преобразователя 3, последовательно соединенных второго компенсатора 19, второго усилителя 20, фазовращателя 21 и усилителяограничителя 22, подключенного выходом к опорному входу фазочувствительного выпрямителя 16, соответствующие концы возбуждающих обмоток 4 и 9, а также основных и дополнительных измерительных обмоток 5,6, 10,11,7,8,12 и 13 соединены с общей шиной, выход второго компенсатора 19 через третий усилитель 23, амплитудный детектор 24 и фильтр 25 соединен с управляющим входом усилителя 17, входа второго компенсатора 19 соединены соответственно с выходом дополнительных измерительных обмоток 7 и 8 рабочего электромагнитного преобразователя и с вы- ходом генератора 1 переменного тока а выход дополнительных измерительных обмоток 12 и 13 образцового электромагнитного преобразодателя через резистор 26 подключен к общей шине.

Устройство для электромагнитного контроля работает следующим образом Возбуждающие обмотки 4 и 9 элек магнитных преобразователей запитыв ются от генератора 1 переменного тока и возбуждают в контролируемом и образцовом объектах вихревые ток В процессе перемещения контролируе мого объекта электромагнитное взаимодействие между возбужденными ви ревыми токами и измерительными обмотками преобразователя изменяется в соответствии ,с изменением параметров контролируемого объекта в зоне электромагнитного воздействия Если -свойства контролируемого объе та, например электропроводность, отличаются от свойств образцового, то на выходе компенсатора 14 будет получено напряжение, пропорциональ ное вектору РдР (фиг.2), где точка РО на комплексной плоскости соо ветствует свойствам образцового, а Р - контролируемого объектов. Полученное напряжение после усиления усилителем 15 поступает на вход фазочувствительного выпрямителя 16. Одновременно с этим напряжение с выходадополнительных измерительных обмоток 7 и 8, пропорциональное вектору , после преобразования компенсатором 19, усилителем 20, фазовращателем 21 и усилителем-ограничителем 22 поступает на опорный вход фазочувствител ного выпрямителя 16. Фазовращателем 21 фаза опорного напряжения устанавливается ортогонально к фазе напряжения, соответствующего вектору Р.,, показывающему изменение вносимого напряжения при изменении подавляемого параметра, например, зазора. В результате на выходе фазочувствительного выпрямителя 16 получено напряжение, пропорциональное напряжению проекции вектора PoPi на линию опорного напряжения UOP () Фаза опорного напряжения, необходимая для подавления, неконтролируемого параметра, при из менении контролируемого параметра автоматически корректируется. Фаза напряжения P-,Q, вносимого при воздействии дефектов сплошности, носит случайный характер и может совпасть с фазой вектора, соответствующего подавляемому параметру. Для регистрации таких дефектов напряжение, пропорциональное вектору .c выхода компенсатора. 19 усиливается усилителем 23, детектируется с помощью амплитудного детектора 24, фильтруется фильтром 25, например, полосовым, настроенным оптимальным образом на импульсы выпрямленного напряжения, соответствующие дефектам, и поступает на управляющий вход управляемого усилителя 17 по1СТОЯННОГО тока. Коэффициент коррекции с последнего при воздействии напряжения на управляющий вход устанавливается большим 1, что позволяет зарегистрировать дефект при любой фазе вносимого им напряжения. Дополнительная обработка сигнала, основанная на коррекции результирующего сигнала импульсами выпрямленного с выхода компенсатора напряжения, .может использоваться и в более простых устройствах с фазовой отстройкой от вариации некотролируемого параметра, однако точность контроля в этом случае ниже. Предлагаемое устройство для электромагнитного контроля позволяет выявлять дефекты сплошности при- одновременном измерении контролируемого и подавлении мешающего параметра контролируемого объекта или изменении, условий контроля, что определяет высокую надежность контроля. Формула изобретения Устройство для электромагнитного, контроля,содержащее генератор переменного тока,рабочий и образцовый электромагнитные преобразователи, . каждый из которых состоит из возбуждающей обмотки, подключенной к выходу генератора, и коаксиальных с ней двух основных и двух дополнительных измерительных обмоток, основные измерительные обмотки имеют разные диаметры и соединены последовааельно-согласно, дополнительные измерительные обмотки установлены с осевым зазором относительно основных, идентичны с ними по геометрическим размерам и соединены последовательновстречно, последовательно соединенные компенсатор, усилитель и фазочувствительный выпрямитель, последовательно соединенные второй компенсатор, второй усилитель, фазовращатель и усилитель-ограничитель, подключенный к опорному входу фазочувствительного выпрямителя, резистор и индикатор, соответствующие концы возбуждающих обмоток, а также основных и дополнительных измерительных обмоток соединены с общей шиной, вхрды первого компенсатора соединены соответственно с выходами основных измерительных обмоток рабочего и образцового электромагнитных преобразователей, а также с выходом генератора переменного тока, входы второго компенсатора соедине- . ны соответственно с выходом дополнительных измерительных обмоток электромагнитного преобразователя и выходом генератора, а выход дополнительных измерительных обмоток образцового преобразователя подключен

через резистор к общей шине, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля, оно снабжено управляемым усилителем постоянного тока, включенным между .выходом фазочувствительного выпрямителя и индикатором, и последовательно соединенными третьим усилителем, подключенным входом к выходу второго компенсатора, амплитудйым детектором и фильтром, подкпюченным выходом к управляющему входу управляемого усилителя постоянного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

(прототип).

0.2 D.3 М Ке Hgf,

1,

W