Способ вихретокового контроля

Способ вихретокового контроля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения качества поверхности электропроводящих изделий. Повышение достоверности контроля достигается путем подавления влияния мешающего фактора на результат контроля. Предварительно с помощью контрольных образцов получают линии влияния мешающего фактора в координатах резонансная частота F - максимум амплитуды U<SB POS="POST">M</SB> сигнала. Затем определяют точку K пересечения прямых P1, P2, P3 аппроксимирующих линий влияния мешающего параметра. Устанавливают вихретоковый преобразователь, включенный в колебательный контур автогенератора, на поверхность контролируемого изделия, определяют параметры F и U<SB POS="POST">M</SB>, вычисляют разности F-F<SB POS="POST">*</SB>00K и U<SB POS="POST">M</SB> - U<SB POS="POST">M*</SB>00K, где F<SB POS="POST">*</SB>00K и U<SB POS="POST">M*</SB>00K - координаты точки K . По отношению полученных разностей судят о контролируемом параметре изделия. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 < О1 И 27/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (2i) 4477628/25-?R (22) 29.08.88 (46) 23.06.90. Бюл. У,23 (72) В.,.Остапенко и С.В.Логинов (5"1 620.179.14(088.8 1 :>6) Дубицкий .Л.Г. Радиотехнические методы контроля иэделий. — М.: Машгиз, 1963, с. ?31-238.

Авторское свидетельство СССР

11 1052988, кл. G 01 М 27/90, 1983. (54) СПОСОБ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения качества поверхности электропроводящих изделий.

Повышение достоверности контроля достигается путем подавления влияния

Л0 Ц7За5 А1

2 мешающего фактора на результат контроля. Предварительно с помощью контрольных образцов получают линии влияния мешающего фактора в координатах резонансная частота f — максимум амплитуды U сигнала. Затем определяют точку К пересечения прямых р 1, р2, р3 аппроксимирующих линий влияния мешающего параметра. Устанавливают вихретоковый преобразователь, включенный в колебательный контур автогенератора, на поверхность контролируемого изде.лия, определяют параметры f u U, вычисляют разности К-f„ и П -U„, где

f и U „ — координаты точки К. По отношению полученных разностей судят о контролируемом параметре изделия.

3 ил.

1573415

И бретение относится к неразру"<щему нтролю и может быть использова н,: {JIB .пзеделе ния качества поверхности чек.эопроводящих изделий.

Цель изобр ен <я — повьпиение достоверности ко т1.ля, д 1стигается путем подавления в.чияния мешающего фактора на результат контроля.

На фиг. 1 представлена структур- 1(з ная схема устройства для реализации способа вихретокового контроля; на фиг, 2 — диаграммы напряжений„ поясняющие алгоритм фушавзонирования устройства; на фиг. 3 — зависимости, 15 поясняющие сущность способа нихретокового контроля, устройство для осуществления способа содержит полый металлический корпус 1, расположенные в нем и сое- 20 диненные последовательно управляемый генератор 2 высокой частоты, аттенюатор 3 и детектор 4, соединенные параллельно колебательнь<й контур 5, выполненный в виде отрезка коаксиальной 25 линии и катушки индуктивности (не показаны), и цепь 6 отрицательного активного сопротивления, включенная между общим проводом и входом детектора 4. Между выходом детектора 4 и уп- 30 равляемь<м входом генератора 2 высокой частоты подключены последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, микро-ЭВМ 8 и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9, подключенный выходом к управляющему входу генератора 2. В состав микроЭБМ 8 входит индикатор 10.

Способ осуществляют следующим образом. 4О . Генератор 2 высокой частоты вырабатывает электромагнитные колебания в области поззышенных частот (0,031,5 ГГц). Частота олебаний генератора 2 может изменяться в зависимости 45 от сигнала на его управляемом входе.

Колебания с выхода генератора 2 высокой частоты через аттенюатор 3 поступают »а входы детектора 4 и колебательного контура 5, связанного с цепью 6 отрицательного активного сопротивления, выполняющей роль умножителя добротности колебательного контура 5.

Величина сигнала на колебательном контуре 5 зависит от его добротности и.

55 степени расстройки частот генератора

2 и колебательного контура 5, изменяется в зависимости от сигнала на управляемом входе генератора 2 высокой частоты H выпрямляется детектором 4, АЦП 7 осуществляет преобразование сигнала с выхода детектора 4 в цифровой код и его занесение в оперативную память микро-ЭВМ 8 для последующей обработкр. Вихретоковый преобразователь включают в параллельнь<й колебательный контур 5, возбуждают его током повышенной частоты от генератора 2, осуществляют компенсацию собственного активного сопротивления контура и вносимого активного сопротивления вихретокового преобразователя с помощью цепи 6 отрицательного актив— ного сопротивления и измеряют сигнал на выходе колебательного контура 5 с помощью детектора 4 и ЛЦП 7.

Порядок осуществления способа определяется программой работы микроЭВМ 8. На фиг. 2 показаны временная диаграмма работы микро-ЭВМ, изменение сигнала с выхода ЦАП, согласно которому изменяется частота тока возбуждения, и изменение сигнала с выхода детектора 4. В момент времени происходит установка частоты генератора 2 устройства в исходное состояние на левом склоне резонансной характеристики колебательного контура.

Этому состоянию соответствует сигнал

А< АЦП ? и сигнал U< детектора 4.

В момент времени t микро-3BN 8 фор2. мирует начальное значение цифрового кода дискретпой последовательности и выдает этот код в ЦАП 9. Этому состоянию соответствует сигнал А ЦАП 9.

Согласно выданному коду изменяется частота генератора 2 повышенных частот, -а сигнал детектора 4 принимает значение U<. В момент времени t3 происходит ввод сигнала с детектора 4 в АЦП 7, его преобразование в цифровой код и ввод в память микро-3811 8.

В момент времени t4 происходит сравнение введенного сигнала U с ранее введенным кодом сигнала U . Если числовое значение нового кода больше предыдущего, то микро-3ВМ формирует следующее значение цифрового кода дискретной последовательности для ввода в

ЦАП 9. Процессы, происходящие в моменты времени t,t»t, повторяются вновь. Если новый код сигнала П,<. с выхода детектора 4 становится меньше предьдущего кода, это является признаком того, что достигнут резонанс. В следующий момент времени

15" 3 i микро- 10 1 8:за < мин:.ает пред} лущий код амплитуды сигнала U„< и соответствующий ему код частоты А„,, вычисляет контролируемый параметр качества поверхности по ранее установленной функциональной зависимости, использующей найденное в цифровых кодах значениях резонансной частоты f и максимум U амплитуды сигнала.

Требуемые функциональные зависимости получают следующим образом.

Вихретоковый преобразователь устанавливают на поверхность контрольного образца с известной величиной контролируемого параметра. Изменяют подавляемый параметр, для различных значений подавляемого параметра определяют значения цифровых кодов, характеризующих максимум амплитуды U 2О сигнала и резонансную частоту f колебательного контура 5. В ортогональной системе координат, составленной из указанных цифровых кодов, строят линии влияния подавляемого параметра для изделий с различным значением контролируемого параметра в заданных пределах. Участки линий влияния подавляемого параметра аппроксимируют прямыми линиями и находят точку К их пе- 30 ресечения. Находят координаты f и Uù, точки пересечения и их запоминают. Относительно координат точки пересечения находят приращения соответствующих цифровых кодов, а функцио-35 нальнуь зависимость для вычисления контролиру -.ìîãî параметра устанавли1вают в виде :-ношения приращения цифрового кода ма:. имума амплитуды сигнала на колебательном контуре к 4О приращению соответствующего цифрового кода дискретной последовательности, характеризующего резонансную частоту.

Реализация способа применительно к решению задачи подавления влияния 45 зазора h между вихретоковым преобра.зователем и контролируемым изделием при измерении толщины вакуумно-плаэ15

6 менного покрытия на ферромагнитной основе поясняется на фиг.3. Здесь Р,, P, P — линии влияния изменения обобщенного параметра зазора Г =2h/D, D — диаметр преобразователя в пределах 0 — 0,25 для толщин покрытий 3,2, 5,1 и 8,1 мкм соответственно; К вЂ” точка пересечения линий влияния зазора.

Как следует из рассмотрения фиг.3, измеряемое значение толщины покрытия определяется как тангенс угла о и практически не зависит от изменения в пределах 0-0,2.

Формула изобретения

Способ вихретокового контроля, заключающийся в том, что включают вихретоковый преобразователь в параллельный колебательньЖ контур и возбуждают его монотонно изменяющимся по частоте током, компенсируют собственное активное сопротивление контура и активное сопротивление, вносимое в вихретоковый преобразователь, регистрируют амплитудно-частотные характеристики колебательного контура и определяют резонансную частоту и второй информативный параметр в момент резонанса, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в качестве второго информативного параметра выбирают максимальную амплитуду сигнала, получаемую на контуре в момент резонанса, предварительно с помощью контрольных образцов получают зависимости в координатах резонансная частота f — максимум амP плитуды сигнала V при постоянных значениях измеряемого параметра объекта контроля и варьируемом мешающем параметре, определяют точку К линий влияния мешающего параметра с координатАми Йк, U „получают для контролируемого объекта разности значений f-f „ и

U „-U и по их отношению судят о контролируемом параметре объекта контроля.

Составитель ПЛИкатов

Редактор Н.Яцола Техред N,Ходанич Корректор М.Максимишинец

Заказ 1641 Тираж 512 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". r.Óærîðîä, ул. Гагарина,101