Устройство для электромагнитной дефектоскопии

Устройство для электромагнитной дефектоскопии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения глубины и глубины залегания подповерхностных дефектов сплошности ферромагнитных объектов. П,ель изобретения - расширение функциональных возможностей. В устройстве источник 19 переменного тока, выполненный в виде генератора качающейся частоты, питает током меняющейся частоты системы 20 и 21 намагничивания. Блок 22 измерения напряжения, нормирующий преобразователь 23, компаратор 24 и задатчик 257 образуют с управляемым по амплитуде источником 19 переменного тока замкнутую систему автоматического регулирования , обеспечивающую, неизменность магнитного потока Р через зс - ну контроля при вариациях ч- TOJb, - тока намагничивания. Экстремати: ., частотомер 7, управляемый ключ 8 и элемент 9 памяти предназначены для определения и запоминания значения f частоты, при котором сигнал феррозондового преобразователя 2 максимален . Компаратор 13, аттенюатор 14, управляемый ключ 11 и элемент 12; памяти предназначены для определения и запоминания значения f частоты, соответствующей уменьшению сигнала феррозондового преобразователя в п раз (2ini5). Двухканальный регистратор 10 определяет по полученным значениям f и f и градуировочным м характеристикам глубину дефекта и глубину залегания дефекта, 2 з.п. ф-лы, 1 ил. с & оо

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (31) (5)) 4 G 01 И 27 82

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3977659/25-28 (22) 21.11.85 (46) 23,12.87. Бюл. 1(- 47 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) П,Н. Шкатов, В.Е. Шатерников, В.В. Филинов и M.В. Лопатин (53) 620.179.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 739387, кл. G 0! N 27/82, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ

ДЕФЕКТОСКОПИИ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения глубины и глубины залегания подповерхностных дефектов сплошности ферромагнитных объектов. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей. В устройстве источник 19 переменного тока, выполненный в виде генератора качающейся частоты, питает током из- . меняющейся частоты системы 20 и 21 намагничивания. Блок 22 измерения напряжения, нормирующий преобразователь 23, компаратор 24 и задатчик 25 образуют с управляемым по амплитуде источником 19 переменного тока замкнутую систему автоматического регулирования, обеспечивающую неизменность магнитного потока р через зс-н ну контроля при вариациях ч" то ь тока намагничивания. Экстремато." частотомер 7, управляемый ключ 8 и элемент 9 памяти предназначены для определения и запоминания значения

Г частоты, при котором сигнал феррозондового преобразователя 2 максимален. Компаратор 13, аттенюатор

14, управляемый ключ 11 и элемент 12 памяти предназначены для определения и запоминания значения f частоты, г соответствующей уменьшению сигнала феррозондового преобразователя в п раз (2 n -5). Двухканальный регистратор 10 определяет по полученным значениям f u f и градуировочным характеристикам глубину дефекта и глубину залегания дефекта. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

61479 2 довым преобразователем 2, устанавливаемым обычно на магнитной нейтрали системы 21 намагничивания, т.е. на

5 равном расстоянии относительно полюсов электромагнита системы 21 намагничивания. Поэтому измерительная катушка !8 также размещается на равном расстоянии от полюсов электромагнита, входящего в систему 21 намагничивания, взаимодействующую с эталонным образцом 15, выполненным из того же материала, что и контролируемый объект.

Устройство работает следующим образом.

Источник 19 переменного тока. питает током изменяющейся частоты сис1 !3

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использсюано для измерения глубины и глубины залегания подповерхностных дефектов сплошности ферромагнитных объектов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет измерения глубины и глубины залегания подповерхностных дефектов.

На чертеже представлена структурная схема устройства для электрома.— нитной дефектоскопии.

Устройство содержит последователь1 но соединенные генератор I ферро- зондовый преобразователь 2, компенсатор 3, избирательный усилитель 4, амплитудный детектор 5 и экстрематор

6, последовательно соединенные частотомер 7, управляемый ключ 8, соединенный управляющим входом с выходом экстрематора 6, элемент 9 памяти и регистратор 10, второй вход которого соединен с выходом частотомера 7 через последовательно соединенные второй управляемый ключ ll и второй элемент 12 памяти, компаратор 13, соединенный входом с выходом амплитудного детектора 5, вторым входом через аттенюатор 14 — с выходом элемента 9 памяти и подключенный, выходом к управляющему входу управляемого ключа

11, эталонный образец 15 с выполненными в нем по нормали к поверхности сквозными отверстиями 16 и 17 и измерительной катушкой 18, намотанной проводником, проходящим через эти отверстия.

Кроме того, устройство содержит источник 19 переменного тока, выполненный в виде управляемого по амплитуде генератора качающейся частоты, идентичные системы 20 и 21 намагничивания, подключенные к выходу источника 19 переменного тока и выполненные, например, в виде приставных электромагнитов, последовательно соединенные блок 22 измерения напряжения, нормирующий преобразователь 23 с коэффициентом передачи, обратно пропорциональным частоте, и компаратор 24, подключенный вторым входом к эадатчику 25 и выходом — к управляющему входу источника 19 переменного тока. Измерительная катушка 18 охватывает поперечное сечение эталонного образца в зоне контроля, т.е. в участке, размещенном под феррозонтемы 20 и 21 намагничивания. При этом

20 в измерительной катушке 18 наводится напряжение, пропорциональное f4 „,где

f — частота тока намагничивания;СР „ магнитный поток через зону контроля.

Блок 22 измерения напряжения, норми25 рующий преобразователь 23, компаратор 24 и задатчик 25 образуют с управляемым по амплитуде источником 19 переменного тока замкнутую систему автоматического регулирования, обесЗ0 печивающую неизменность Ч„ при вариациях f, Магнитные потоки рассеяния, получаемые под воздействием дефекта сплошности и взаимодействующие с ферv розондовым преобразователем 2, имеют напряженность, пропорциональную ве35 личине перераспределенного дефектом сплошности магнитного потока Ч „ . С ростом частоты магнитный поток V из-за скин-эффекта перераспределяет40 ся по сечению контролируемого участка, уменьшаясь в нижних слоях и увеличиваясь в верхних. При этом граница между слоем с увеличенным и уменьшенным магнитными потокамй по мере увеличения Й стремитсяк верхней поверхности. Поэтому величина Ч будет иметь максимум при некоторой частоте — где 1„ зависит как от глубины

h дефекта, так и от глубины его залегания. Поскольку в пределах зоны контроля распределение 9 вдоль длин ны дефекта можно считать равномерным, не зависит от длины дефекта. Величина Г регистрируется при достижении сигналом феррозондового преобразователя 2 своего максимального

М

"-начения U с помощью экстрематора 6, управляемого ключа 8 и элемента 9 памяти.

Формула изобретения

Составитель А. Тычинин

Редактор А. Козориз Техред А.Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Заказ 6220/45 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Произвол< гвенно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 з 13

Для раздельного определения }. и 8 используется дополнительная информация: частота 1, на которой сигнал феррозондового преобразователя

2 в заданное число и раз меньше максимального сигнала при частоте

Число и (2- п 5) задается с помощью аттенюатора 14, на вход которого поступает U с выхода элемента 9 памяМ ти. Компаратор 13 включает управляемый ключ ll в тот момент, когда вели1 м чина сигнала U=- — а получаемая и при этом частота f фиксируется в г элементе 12 памяти. Полученные значения Г и f поступают на регистратор г

10. В простейшем варианте h u S,qeфекта сплошности определяют по номограммам. Для автоматизации измерений регистратор 10 рекомендуется выполнить в виде микропроцессора с заложенными в его памяти зависимостями между f,,f и R, h и программой интерполяции.

Предлагаемое устройство обеспечивает высокую точность. измерений вследствие регистрации частот, не зависимых от вариаций чувствительности феррозондового преобразователя и коэффициента усиления измерительного канала. Кроме того, оно позволяет раздельно регистрировать глубину и глубину залегания подповерхностных дефектов сплошности независимо от их длины и вариаций условий контроля.

1. Устройство для электромагнитной дефектоскопии, содержащее источник тока, соединенную с ним первую систему намагничивания, последовательно соединенные генератор, феррозондовый преобразователь, компенсатор, избирательный усилитель и амплитудный детектор, регистратор и измерительную катушку, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расши61479 4 рения функциональных возможностей за счет измерения глубины и глубины залегания подповерхностных дефектов, оно снабжено последовательно соеди5 ненными частотомером, вход которого подключен к выходу источника тока, первым управляемым ключом, первым элементом памяти, аттенюатсром и первым компаратором, подключенным вторым входом к выходу амплитудного детектора, экстрематором, включенным между выходом амплитудного детектора и управляющим входом первого управляемого ключа, последовательно соединенными вторым управляемым ключом, первый вход которого подключен к выходу частотомера, а второй вход— к выходу первого компаратора, и вторым элементом памяти, эталонным образцом, на котором размещена измерительная катушка, второй системой намагничивания, предназначенной для намагничивания эталонного образца, 25 последовательно соединенными блоком измерения напряжения, подключенным входом к измерительной катушке, нормирующим преобразователем и вторым компаратором и задатчиком, подключенным к второму входу второго компаратора, источник тока выполнен в виде генератора качающейся частоты и подключен управляющим входом к выходу второго компаратора и выходом к вхо35 ду второй системы намагничивания, а регистратор выполнен двухканальным и подключен входами к выходам элементов памяти. !

2. Устройство по п, 1, о т л и— чающее ся тем, что в эталонном образце выполнены два сквозных отверстия, а измерительная катушка намотана проводником, проходящим через эти отверстия.

3. Устройство по пп ° 1 и 2, о т— ,л и ч а ю щ е е с я тем, что регист. ратор выполнен в виде микропроцессора с индикатором.