Вихретоковое устройство для контроля толщины стенок труб

Вихретоковое устройство для контроля толщины стенок труб

Реферат

 

Изобретение позволяет повысить достоверность и информативность контроля. Каналом амплитудно-фазовой обработки с двух проходными параметрических преобразователей, в которые помещают эталонное и контролируемое изделия. При этом на выходе канала формируется сигнал, пропорциональный средней толщине трубы. С целью определения наличия и величины разностенности трубы измерительный преобразователь снабжен двумя парами накладных обмоток, сигналы с которых обрабатываются еще двумя дополнительными каналами амплитудно-фазовой обработки сигналов. С выходов этих каналов сигналы, имеющие для произвольного расположения изделия относительно накладных, обмоток одинаковые знаки, суммируются, и суммарный сигнал пропорционален величине разностенности трубы. Блоки информации устройства формируют информацию о средней максимальной и минимальной толщине трубы. Для равенства выходных параметров измерительного и компенсационного преобразователей последний также снабжен двумя парами дополнительных обмоток. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля толщины стенок и разностенности труб. Целью изобретения является повышение достоверности и информативности контроля за счет изменения конструкции преобразователя и введения дополнительных каналов обработки сигналов преобразователя. На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 расположение обмоток преобразователя; на фиг. 3 выходные напряжения каналов обработки сигналов преобразователей. Вихретоковое устройство для контроля толщины стенок труб содержит генератор 1, измерительный и компенсационный преобразователи 2 и 3, каждый из которых состоит из проходной обмотки 4(5) и двух пар соосных обмоток 6, 7 и 8, 9(10, 11 и 12, 13). Оси каждой пары обмоток, расположенных вблизи торцовых поверхностей обмоток 4 и 5 перпендикулярно к ним в диаметрально противоположных точках, взаимно перпендикулярны. Устройство содержит также последовательно соединенные первый блок 14 повторителей, входы которого соединены с выходами обмоток 4 и 5, первый блок 15 амплитудно-фазовой обработки сигнала и первый блок 16 информации, два идентичных канала, каждый канал состоит из последовательно соединенных блоков 17 (18) повторителей, входы которых соединены с выходами обмоток 6 и 7(8 и 9), блока 19(20) амплитудно-фазовой обработки сигнала, второй вход которого соединен с вторым выходом блока повторителей, и формирователя 21(22) абсолютных значений сигнала. Кроме того, устройство содержит первый сумматор 23, вычислитель 24, входы которого соединены с выходом блока 15 и выходом первого сумматора 23, второй сумматор 25, входы которого также соединены с выходом блока 15 м выходом первого сумматора 23, и второй блок 26 информации, три входа которого подключены соответственно к выходам первого сумматора 23 вычитателя 24 и второго сумматора 25. Все обмотки преобразователей подключены к выходу генератора 1 через резисторы. Параллельно обмоткам 10 13 также подключены резисторы. Третьи входы блоков 15, 19 и 20 подключены к выходу генератора 1. Устройство работает следующим образом. В компенсационный преобразователь 3 помещают образец 27, а в измерительный преобразователь 2 контролируемое изделие 28. Напряжение с генератора 1 поступает на обмотки 4 и измерительного и компенсационного преобразователей 2 и 3. Сигнал с измерительных обмоток 4,5 через блок 14 повторителей, позволяющий исключить влияние каналов обработки сигналов и соединительных кабелей на токи, протекающие в обмотках преобразователей, поступает на вход блока 15 обработки сигнала, служащего для усиления и преобразования сигнала с одновременным подавлением влияния наружного диаметра трубы. Напряжение с выхода блока 15, пропорциональное среднему значению толщины стенки трубы, подается на блок 16 информации, на вход вычитателя 24 и сумматора 25. Сигналы с накладных обмоток 6, 7 и 8, 9, пройдя соответственно через блоки 17, 18 повторителей, преобразуются соответственно блоками 19, 20 и формирователями 21, 22 в однополярные сигналы, пропорциональные величине локальной разности трубы, которые поступают на входы сумматора 23. При этом фаза опорного напряжения блоков 19, 20 выбирается такой, чтобы сигнал не зависел от изменения зазора. Зависимость величины сигнала на выходе формирователей 21, 22 и сумматора 23 от положения линии, соединяющей центры наружной и внутренней поверхности трубы при ее вращении в одном направлении (в процессе контроля указанная линия может занимать различное положение относительно обмоток блока вихретоковых преобразователей), показана на фиг.3 (линии 29, 30, 31). Независимо от положения трубы сигналы на выходе формирователей 21, 22 имеют одну полярность, и значение максимальной разностенности трубы определяется как сумма сигналов U₁, и U₂ на выходе формирователей 21, 22, т.е. где k коэффициент пропорциональности; величина разности. Сигнал U постоянен для одного сечения трубы при любом положении трубы. Напряжение с выхода сумматора 23 поступает на входы вычитаемого и прибавляемого сигналов соответственно вычитателя 24 и сумматора 25. Сигналы с выходов сумматора 23 и вычитателя 24, величина которых пропорциональна соответственно максимальной разностенности, минимальной и максимальной толщине стенки трубы в поперечном сечении подаются на соответствующие входы блока 26 информации, который включает в себя, например, сигнализаторы предельных значений толщины, самопишущие приборы и т.п. Дополнительные обмотки 10 13 компенсационного преобразователя подключены через резисторы R к общей шине, что обеспечивает равенство выходных параметров измерительного и компенсационного преобразователей.

Формула изобретения

1. Вихретоковое устройство для контроля толщины стенок труб, содержащее генератор, измерительный и компенсационный проходные параметрические вихретоковые преобразователи, обмотки которых выполнены в виде идентичных катушек индуктивности и через резисторы подключены к выходу генератора, первый блок амплитудно-фазовой обработки сигнала, первый вход которого подключен к выходу генератора, и первый блок информации, вход которого подключен к выходу первого блока обработки сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности и информативности контроля, оно снабжено первым блоком повторителей, два входа которого соединены с выходами обмоток преобразователей, а выходы соответственно с вторым и третьим входами блока обработки сигнала, двумя парами дополнительных накладных обмоток, расположенных вблизи одной из торцовых поверхностей измерительного преобразователя перпендикулярно к ней в диаметрально противоположных точках, обмотки в каждой паре соосны, а оси пар взаимно перпендикулярны, последовательно соединенными вторым блоком повторителей, входы которого соединены с выходами одной пары дополнительных обмоток, вторым блоком амплитудно-фазовой обработки сигнала, второй и третий входы которого подключены соответственно к второму выходу второго блока повторителей и к выходу генератора, и первым формирователем абсолютного значения, последовательно соединенными третьим блоком повторителей, входы которого соединены с выходами второй пары дополнительных обмоток, третьим блоком амплитудно-фазовой обработки сигнала, второй и третий входы которого подключены соответственно к второму выходу третьего блока повторителей и к выходу генератора, и вторым формирователем абсолютного значения, последовательно соединенными первым сумматором, входы которого подключены к выходам формирователей абсолютного значения, и вторым блоком информации, вторым сумматором, первый вход которого подключен к выходу первого сумматора, второй вход к выходу первого блока обработки сигнала, а выход к второму входу второго блока информации, и вычитателем, первый вход которого подключен к выходу первого сумматора, второй вход к выходу первого блока обработки сигнала, а выход к третьему входу второго блока информации. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено двумя парами дополнительных накладных обмоток, расположенных вблизи одной из торцовых поверхностей компенсационного преобразователя перпендикулярно к ней в диаметрально противоположных точках, обмотки в каждой паре соосны, а оси пар взаимно перпендикулярны, все обмотки подключены через соответствующие резисторы к выходу генератору, а дополнительные накладные обмотки, расположенные вблизи торцовой поверхности компенсационного преобразователя, подключены через резисторы к общей шине.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 05.10.2003

Извещение опубликовано: 10.07.2008        БИ: 19/2008