Феррозондовый дефектоскоп

Феррозондовый дефектоскоп

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФЕРРОЗОНДОВЫЙ ДЕФЕКТОСКОП , содержащий источник переменного тока, фазовращатель, подключенный к источнику переменного тока, блок намагничивания , подключенный к фазЬвращателю и источнику переменного тока, соединенные последовательно генератор, феррозондовый преобразователь, усилитель, детектор , первый пороговый блок, логический блок и первый индикатор, соединенные последовательно второй пороговый блок и второй индикатор, инвертор, включенный между выходом второго порогового блока и вторым входом логического блока. блок дифференцирования и третий индикатор , подключенный к детектору, о т л и - чающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, он снабжен блоком измерения разности сигналов, состоящим из дифференциальногб усилителя, включенного между детектором и вторым пороговым блоком, и линии задержки, включенной между входами дифференциального усилителя, и каналом определения ориентации дефектов, состоящим из соединенрых последовательно формирователя прямоугольных импульсов, подключенного к источнику переменного тока, генератора пилообразного напряжения, блока, измерения напряжения и индикатора ориентации дефектов, и соединенных последо (Л вательно блока индикации перехода нуля, подключенного через блок цифференцирования к детектору, и схемы совпадения, второй и третий входы которой подключены соответственно к выходам формирователя прямоугольных импульсов и второго порогового блока, а выход схемы совпадения - к входу управления блока оэ измерения напряжения. СП сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) С 01 N 27/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3422065/25-28 (22) 07.04.82 (46) 15.08.83. Бюл. Ж 30 (72) В. К. Колыхалов (71) Научно произвоцственное объединение "Атомкотломаш" (53) 620.179.14(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ж 376708, кл. С, 01 М 27/90, 1970.

2. Авторское свицетельство СССР

Ж 748228, кл. Q 01 и 27/90, 1978 (црототип). (54) (57) ФЕРРОЗОНДОВЫЙ ДЕФЕКТОСКОП, соцержаший источник переменного тока, фазоврашатель, подключенный к источнику переменного тока, блок намагничивания, подключенный к фазоврашателю и источнику переменного тока, соециненные последовательно генератор, феррозонцовый преобразователь, усилитель, цетектор, первый пороговый блок, логический блок и первый индикатор, соединенные последовательно второй пороговый блок и второй инцикатор, инвертор, включенный межцу выхоцом второго порогового блока и вторым вхоцом логического блока, „„SU„„1035502 А бпок дифференцирования и третий инцикатор, подключенный к цетектору, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности контроля, он снабжен блоком измерения разности сигналов, со» стояшим из дифференциальногд усилителя, включенного межцу детектором и вторым пороговым блоком, и линии зацержки, включенной межцу вхоцами дифференциального усилителя, и каналом определения ориентации дефектов, состояшим из соединенных последовательно формирователя прямоугольных импульсов, подключенного к источнику переменного тока, генератора пилообразного напряжения, блока. измерения напряжения и индикатора ориентации цефектов, и соединенных послецовательно блока инцикации перехоца нуля, поцключенного через блок цифференциро» вания к цетектору, и схемы совпацения, второй и. третий вхоцы которой подключены соответственно к выхоцам формирователя прямоугольных импульсов и второго порогового блока, а выход схемы совпацения - к входу управления блока измерения напряжения.

30!

55

1 103

Изобретение относится к неразруша юшему контролю металлических изделий и может быть использовано при дефектоскопии сварных соецинений цля определе» ния типа и местоположения дефекта.

Известен ферроэондовый цефектоскоп, содержащий блок намагничивания, первичный преобразователь с воэможностью врашения вокруг иэделия, блок отработки сигнала, детекторы, схему совпадения и индикатор j 1

Оцнако данный дефектоскоп характери» зуется низкой достоверностью контроля .

Наиболее близким к предлагаемому является феррозонцовый дефектоскоп, содеркаший источник переменного тока, фазоврашатель, подключенный к источнику. переменного тока, блок намагничивания, поцключенпый к фазовращателю и источнику переменного тока, соединенные по следовательно генератор, феррозондовый преобразователь, усилитель, цетектор, первый пороговый блок, логический блок и первый индикатор, соединенные после довательно второй пороговый блок и второй индикатор, инвертор, включенный между выходом второго порогового блока и вторым входом логического блока, блок дифференцирования и третий индикатор,. подключенный к детектору 2 3 .

Недостатком известного цефектоскопа является невозможность определения ориентации дефекта.

Бель изобретения - повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что феррозондовый дефектоскоп, соцержаший источник переменного тоха, фазоврацмтель, подключенный к источнику переменного тока, блок намагничивания, подключенный к фазоврашателю и истомнику переменного тока, соециненные поо ледовательно генератор, феррозонцовый преобразователь, усилитель, детектор, первый пороговый блок, логический блок и первый индикатор, соединенные послецовательно второй пороговый блок и второй инцикатор, инвертор, включенный межцу выхоцом второго порогового блока и. вторым входом логического блока, блок дифференцирования и третий индика-. тор, подключенный к детектору, снабжен блоком измерения разности сигналов, состояшим из цифференциального усилите ля, включенного межцу цетекторс м и вторым пороговым блоком, и линии задержки, включенной между входами цифференциального усилителя, и каналом определения ориентации дефектов, состо шим иэ соединенных последовательно формирователя прямоугольных импульсов, подключенного к источнику переменного тока, генератора пилообразного напряжения, блока измерения напряжения и инцикатора ориентации дефектов, и соединенных последовательно блока инцика ции перехода нуля, подключенного через блок цифференцирования к детектору, и схемы совпадения, второй и третий входы которой подключены соответственно к выходам формирователя прямоугольных импульсов и второго порогового блока, а выход схемы совпадения - к входу управления блока измерения напряжения.

На чертеже прецставлена блок-схема ферроэон цового цефектоскопа.

Дефектоскоп соцержит источник 1 пе ременного тока, цве обмотки 2 и 3 блока 4 намагничивания, раэмешенные так, чтобы соэцаваемые ими магнитные поля были взаимно перпенцикулярны. Обмотка 2 подключена непосредственно к источнику 1 переменного тока, а обмотка 3через фазоврашатель 5. К выходу источника 1 переменного тока поцключен канал 6 определения ориентации дефектов, состояший иэ соециненных последовательно формирователя прямоугольных им« пульсов 7, генератора 8 пилообразного напряжения, блока 9 измерения напряжения и инцикатора 10 ориентации дефектов, и соециненных последовательно блока 11 индикации перехода нуля и схемы 12 совпадения, второй вхоц которой подключен к выхоцу формирователя 7 прямоугольных импульсов, а выход к управляюшему вхоцу блока 9 измерения напряжения.

Дефектоскоп содержит также соединенные последовательно генератор 13, феррозондовый преобразователь 14, усилитель 15, детектор 16, блок 17 измерения разности сигналов, состояший из линии 18 зааеркки и цифференциального усилителя 19, между входами которого подключена лийия .,18 эацержки, пороговый блок 20 и инвертор 21. К выходу порогового блока 20 подключен индикатор 22 и третий вход схемы 12 совпадения, Между выхоцом цетектора 16 и î дом блока 11 индикации перехода нуля включен, блок 23 дифференцирования.

Кроме того, к выходу детектора 16 подключен пороговый блок 24 и инцикатор25, а к выхоцу порогового блока 24 — соединенные последовательно логический появляется сигнал, амплитуда которого не равна нулю. Сигнал, детектируется амплитудным цетектором 16 и поцается на вход блока 17 измерения разности сит налов, блока 23 цифференцирования, по рогового блока 24 и индикатора 25, служашего цля настройки цефектоскопа..

Блок 17 измерения разности сигна лов выполняет вычитание сигналов, по»лучаемых при намагничивании «онтролиру» емого изцелия в цвух взаимно перпенцикулярных направлениях. Это осуществляется слецуюшим образом: на оцин из вхоцов . дифференциального усилителя 19 поцаеъся сигнал непосредственно с выхоца цетектора 16, а на цругой - через линию 18 зацержки, выполнякицую -эацержку сигнала на время, равное четверти периоца колебания синусоицального напряжения источника 1. Напряжение с выхода цифференциального усилителя 19, пропор циональное разности сигналов на его вхо дах, поцается на вхоц порогового блока 20.

Если цефект протяженный (т.е. трешина), то величина напряжения на выхоце дифференциального усилителя 19 периоцически изменяется, цостигая наибольшего значения в те моменты, когца вектор маг нитной инцукции перпенцикулярен граням дефекта, и наименьшего, когца,вектор параллелен граням. Если цефект округлый (пора), то напряжение на выхоце усилителя 19 невелико и изменяется ма ло, так как при любом направлении намаг ничивания амплитуда:... сигнала от цефекта примерно оцинакова.

Зацавая уровень дискриминации цля порогового блока 20, можно раэцелить сигналы, вызываемые протяженными и округлыми цефектами.

Для протяженного цефекта напряжение на вхоце порогового блока 20 больше уровня цискриминации. Тогца напряжение поцается на инцикатор 22, отмечаюший наличие протяженного цефекта (трешины), на оцин из вхоцов схемы 12 совпадения и вхоц инвертора 21, на выхоце которого есть напряжение, если его нет на вхоце, и наоборот. Если на выхоце инвертора 21 напряжения нет, логический блок 26 не пропустит сигнал с выхоца порогового блока 24 на инцикатор 27, отмечаюший наличие округлых цефектов.

3 103550 блок 26, к второму вхоцу которого поц» ключен выхоц инвертора 21, и инцикатор 27.

Дефектоскоп работает слецуюшим об разом. 5

Синусоицальное напряжение источника 1 переменного тока иоцается на обмот»ки 2 и 3 блока 4 намагничивания, пе.ремешаюшегося нац иэцелием (не показано). Кажцая иэ обмоток 2 и 3 созцает f0 в контролируемом иэцелии магнитное поле, направление которого перпенцикулярно направлению магнитного поля, создаваемого цругой обмоткой. Напряжение на обмотку 2 поцается с выхоца источника 1 переменного тока, а на обмотку 3через фазоврашатель 5, который выполняет сцвиг фазы на 90 . При этом в коно тролируемом иэцелии вектор магнитной инцукции равен геометрической сумме . yp векторов инцукции, соэцаваемых в изцелии кажцой из обмоток 2 и 3. Факти. чески происходит вращение вектора магнитной индукции,без изменения его моцуля.

Оцновременно напряжение с выхоца источника 1 поцается на вхоц формирователя 7 канала 6 онрецеления ориентации цефектов. Формирователь 7 прямоуголь» ных импульсов формирует иэ положитель- Зо ных (условно) полуволн синусоицального напряжения источника 1 прямоугольные импульсы, цлительность которых равна половине периоца синусоицального напряжения источника 1. Прямоугольные им-. пульсы поцаются,на вход генератора 8 пилообразного напряжения, изменя юшего ся по -линейному закону, и иа оцин иэ вхоцов схемы 12 совпадения. На выхоце генератора 8 появляется линейно изменякиаееся напряжение. Длительность нарастания напряжения на выхоце генера» тора 8 равна цлительности прямоугольных импульсов. С выхоца генератора 8 пилообра: йое напряжение подается на вход блока 9 измерения напряжения.

Ферроэонцовый преобразователь 14, воэбужцаемый генератором 13, перемещается вместе с. блоком 4 намагничивания по поверхности контролируемого изделия. Преобразователь 14 имеет круго вую диаграмму направленности. Если geQams нет, на выхоце ферроэонцового преобразователя 14 и на,выхоце селективного усилителя 15 амплитуца сигнала равна нулю, инцикаторы 22, 25 и 27 не фиксируют наличие цефектов. При появлении дефекта поц преобразователем 14 на выходе селективного усилителя 15

Оцновременно сигнал с выхоца бло ка 23 дифференцирования поступает на вхоц блока 11 инцихации перехоца нуля, который поцает сигнал в вице импульса на один иэ вхоцов схемы 12 совпацения

1035502

ВНИИПИ Заказ 5824/45 >Ч ираж 873 Подписное

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 в момент достижения максимального значения сигнала на выходе амплитуд ного цетвктора 16. Это происходит в момент, когца направление вектора индукции s иэпелии перпенпикулярно, граням дефекта. Схема 12 совпадения, на все

sxollbt которой одновременно поданы сиг палы с выхопа блока 11 индикации перехоца нуля, выхоца порогового блока 20 и формирователя 7 прямоугольных импульсов, поцает сигнал на управляющий вход блока 9 измерения напряжения, который зафиксирует напряжения, который зафиксирует напряжение на выходе гене ратора 8 пилообразного напряжения. На выхоцв блока 9 измерения напряжения сформировано постоянное напряжение, равное по величине значению пилообразного напряжения в момент поступления сигнала с выхода схемы 12 совпадения, и которое измеряется индикатором 10.

Напряжение линейно зависит от угла поворота вектора магнитной индукции в изделии относительно первоначального положения, опрепеляемого конструкцией бло- 25 ка 4 намагничивания> включением обмо- ° ток 2 и 3 и углом сцвига фаз питающих напряжен ий этих обмоток.

Если дефект округлый, то на выходе инвертора 21 есть напряжение, так как 3р пороговый блок 20 не пропускает сигнал, а пороговый блок 24, определяющий уровень амплитуцной цискриминации округлых дефектов, пропускает сигнал на один из вхоцов логического блока 26. дефект зафикисирован инцикатором 27.

Ориентация не опрецелявтся, так как на один из вхоцов схемы 12 совпацения сигнал с выхоаа порогового блока 20 не поступает, Таким образом, цля разцвления авфектов на цва випа - протяженные и округлые, используется различие амплитуц сигналов от дефектов при намагничивании их в авух взаимно перпендикулярных направлениях. Для протяженного пефекта происходит изменение сигнала при вращении вектора магнитной инпукции (сигнал в опреаеленные моменты времени достигает экстремальных значений).

Для округлого дефекта изменение амплитуды сигнала почти не происхоаит. Это используется в цефектоскопе цля определения вица дефекта.

Для определения ориентации протяженного дефекта используется то, что амплитуца сигнала при вращении вектора инпукции периоцически постигает наибольшего значения. В этот момент выполняется измерение напряжения, пропорционального углу поворота вектора от первоначального положения, определяемого конструкцией намагничивающего устройства, включением обмоток и сцвигом фаз напряжений этих обмоток.