Матричный вихретоковый преобразователь

Матричный вихретоковый преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для определения размеров и расположения пространственнораспределенных геометрических параметров электропроводящих объектов. Преобразователь позволяет повысить точность и сократить время определения места расположения краев и зна- -чительных по площади неоднородностей изделия. Работа преобразователя осуществляется путем последовательного подключения возбуждающих и чувствительных элементов к измерительной схеме. При наличии в зоне контроля . края изделия в чувствительных элементах преобразователя наводятся ЭДС рассогласования, зависящие от расположения края изделия относительно точки пересечения подключенньгх в данный момент возбуждающего и двух чувствительных элементов. Симметричное и взаимно перпендикулярное расположение возбуждающих и чувствительных элементов позволяет также определить однозначное расположение края изделия относительно оси данного возбуждающего элемента. Управление последовательным подключением элементов , запоминание и обработка информации осуществляются с помощью ЭВМ. 3 ил. (Л оо сд о сд 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 N 27/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4068943/25-28 (22) 13.03.86 (46) 07. 11. 87. Бюл. N - 41 (7 1) Специальное конструкторскотехнологическое бюро Производственного объединения "Завод им. Владимира

Ильича" (72) В.В.Зотов, С.Ф.Лазарев, В.И.Михайков, В.Е.Шатерников, Ю.Н.Маслов и С.Л.Шапиро (53) 620.179.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 845182, кл. G 01 N 27/90, 1981.

Дорофеев А.Л., Корнеев Б.В. и др.

Широкозахватный вихретоковый датчик, В кн.: Неразрушающие методы контроля качества материалов, полуфабрикатов и деталей. Куйбьппев, 1975, с. 43-44. (54) МАТРИЧНЫЙ ВИХРЕТОКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для определения размеров и расположения пространственнораспределенных геометрических пара„.80„„З50594 A1 метров электропроводящих объектов.

Преобразователь позволяет повысить точность и сократить время определения места расположения краев и зна° чительных по площади неоднородностей изделия. Работа преобразователя осу-. ществляется путем последовательного подключения возбуждающих и чувствительных элементов к измерительной схеме. При наличии в зоне контроля края изделия в чувствительных элемен тах преобразователя наводятся ЭДС рассогласования, зависящие от распоо ложения края изделия относительно точки пересечения подключенных в данный момент возбуждающего и двух чувствительных элементов. Симметричное и взаимно перпендикулярное расположение возбуждающих и чувствительных элементов позволяет также определить однозначное расположение края изделия относительно оси данного возбуждающего элемента. управление последовательным подключением элементов, запоминание и обработка информации осуществляются с помощью

3ВМ. 3 ил.

U 3

3 соя созь>с

1+КЬ где П,, Б

2 3

К,, К а, Ь! 13

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для определения пространственно распределенных геометрических параметров электропроводящих объектов °

Целью изобретения является повышение точности и производительности определения пространственно распределенных геометрических параметров объектов за счет измерения координат дефектов в двух взаимно перпендику— лярных направлениях.

На фиг. 1 представлена общая конструкция преобразователя, на фиг,2 расположение проводников одного элемента конструкции преобразователя относительно объекта контроля; на фиг. 3 — схема подключения преобразователя к измерительной схеме.

Преобразователь содержит группу возбуждающих элементов 1 в виде прямых линеек, состоящих из прямоугольных катушек, включенных последовательно-встречно, группу чувствительных элементов 2 в виде прямых линеек, состоящих из восьмеркообразных катушек, и вторую группу чувствительных элементов 3 в виде включенных последовательно-встречно протяженных прямоугольных катушек, плоскости которых перпендикулярны плоскостям восьмеркообразных натушек, а стороны соседних катушек сопряжены и совпадают с центрами последних. Чувствительные элементы 2 располагаются параллельно плоскости объекта 4, а плоскости возбуждающих катушек перпендикулярны плоскостям катушек чувствительных элементово

Преобразователь подключается в схему, содержащую последовательно соединенные генератор 5 высокой частоты и коммутатор 6 выходы которого соединены с возбуждающими элементами

1, аттенюатор 7, включенный между выходом генератора 5 и входами чувствительных элементов 2 и 3, последовательно соединенные коммутатор 8, входы которого соединены с выходами чувствительных элементов 2 и 3, амплитудный детектор 9, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10, интерфейс

11 и ЭВМ 12 и блок 13 управления, выходы которого соединены со вторым входом АЦП 10 и с управляющими входами коммутаторов 6 и 8.

50594 2

Устройство работает следующим образом.

В процессе контропя один из воз5 буждающих элементов 1 запитывается высокочастотным током через коммутатор 6 от генератора 5 высокой частоты. Возбуждаемый магнитный поток симметрично пересекает чувствительные !

0 элементы 2 и 3. При этом ЭДС, наводимые в них, взаимокомпенсируются.При отсутСтвии в зоне контроля краев объекта 4, расположенного вблизи преобразователя, русла вихревых токов, наводимых в объекте 4, будут симметричны относительно общих краев возбуждающих элементов 1. Противоположно направленные составляющие магнитного поля вихревых токов также будут симметрично пересекать чувствительные элементы 2 и 3 и наводить в них,взаимокомпенсирующиеся ЭДС.

Появление в зоне контроля одного элемента конструкции преобразовате25 ля края объекта 4 приводит к нарушению симметричности русел вихревых токов относительно общих краев возбуждающих элементов 1.При этом суммарное напряжение на выходе чувствизп тельных элементов 2 будет равно

П "4l

Ug S llllPco SMt

1+ К а а напряжение U на выходе чувствительных элементов 3 максимальное напряжение рассогласования на чувствительных элементах 2 и 3 соответственно; коэффициенты пропорциональности; расстояние от общего края возбуждающих элементов 1 до края объекта 4 соответственно по оси Х, совпадающей с возбуждающим элементом 1, и по оси У, совпадающей с чувствительным элементом 3; угол поворота края объекта относительно оси Х;

594

133О частота питания возбуждающих элементов, t — время.

Обработка информации с преобразователя осуществляется следующим образом.

Блок 13 управления задает режим работы коммутаторов 6 и 8 таким образом, что осуществляется последовательное подключение возбуждающих элементов 1 к генератору 5 высокой частоты, а во время подключения каждого из этих элементов последовательно подключаются ко входу амплитудног о детектора 9 через коммутатор 8 овыходы чувствительных элементов 2 и

3, т.е. на площади, охватываемой преобразователем, осуществляется последнии сбор информации о параметрах объекта 4 П

4. При помощи аттенюатора 7

20 в сигнал чувствительных элементов 2 и 3 добавляется высокочастотная составляющая, амплитуда которой равна наибольшему значению напряжен согласования чувствительных элементов

2и3. В

2 . результате на выходе амплитудного детектора 9 будет сигнал

9 амплитуда которого изменяется в положительную и отрицательную стороны относительно среднего уровня. Аналого-цифровой преобразователь 10, в момент подключения каждого и го из чувствительных элементов 2 и 3 б прео разует сигнал с выхода амплитудного детектора 9 в цифровой код, который через интерфейс 11 поступает в ЭВМ 12 и запоминается в соответствующей ячейке памяти. В ЭВМ 1" решается, например, методом итераций, система независимых уравнений в езу езультате чего определяются значения à b

9 И (Формула изобретения

Матричный вихретоковый преобразователь, содержащий расположенные вдоль прямой в одной плоскости возбуждающие катушки, о т л и ч а ю— щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и производительности определения пространственно распределенных геометрических параметров объектов, он снабжен двумя группами чувствительных элементов, которые выполнены в одной группе в виде расположенных в одной плоскости параллельных линеек из последовательно включенных восьмеркообразных катушек, а в другой группе — в виде вытянутых вдоль этих линеек прямоуголь. ных катушек, плоскости которых перпендикулярны плоскостям восьмеркообразных катушек и проходят через их центры, возбуждающие катушки включены последовательно встречно, выполнены прямоугольными и объединены в группу возбуждающих элементов в виде линеек так, что стороны соседних катушек сопряжены и совпадают с центрами восьмеркообразных катушек, а плоскости возбуждающих катушек пер-.; пендикулярны плоскостям катушек чувствительных элементов, 1350594

Преобразо5атепь фиг. 3

Составитель В.Крапивин

Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Редактор Н.Егорова

Заказ 5280/45 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4