Вихретоковый дефектоскоп

Вихретоковый дефектоскоп

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i>726476

13 7 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 280677 (21) 2500819/25-28 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 05.0480. E ê> eTeH ¹ 13

Дата опубликования описания 07.0480

<51) М. К.

G 0l N 27/86

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК620.179. .14.08(088.8) A. П. Алексеев, В. В. Иванютин и В. В. Рудь (72) Авторы изобретения

Куйбышевский электротехнический институт связи (71) Заявитель (54) BHXPETOKOBblA ДЕФЕКТОСКОП

Изобретение относится к области неразрушающего контроля вихретоковым методом и может быть использовано, например, для обнаружения трещин в 5 цилиндрических изделиях.

Известно устройство, содержащее два автогенератора, в колебательный контур каждого из которых включен индуктивный преобразователь, и выход- 14 ной блок, выполненный в виде мостовой схемы с гальванометром в измерительной диагонали (1), Известное устройство обладает большой инерционностью измерения, что 15 снижает производительность контроля.

Известно другое устройство, содержащее n >r 2 индуктивных преобразователей, и автогенераторов, в колебательный контур каждого иэ кото- 20 рых включен преобразователь, и вы;ходной блок (2).

Известное устройство содержит в выходном блоке амплитудные детекторы, схему стабилизации питания и фа- 25 зочувствительный индикатор.

Известное устройство имеет высокую чувствительность, но недостаточное быстродействие, что снижает про-! из водитель ность контроля .

Целью изобретения является повышение производительности контроля качества изделия.

Это достигается тем, чтб предлагаемое устройство снабжено коммутатором, с сигнальными входами которого соединены автогенераторы, а выход его соединен с сйгнальным входом выходного блока, блоком задержки и генератором тактовых импульсов, выход которого непосредственно соединен с управляющим входом коммутатора, а через блок задержки — с входом выходного блока, который выполнен в виде схемы измерения длительности периода.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — структурная схема блока измерения длительности периода.

Вихретоковый дефектоскоп содержит индуктивные преобразователи 1-3, автогенераторы 4-6, генератор 7 тактовых импульсов, кбммутатор 8, бпок 9 задержки, выходной блок 10 из схемы

11 измерения длительност1т периода и индикатора 12 дефектов.

Преобразователи 1-3, включенные в колебательные контуры автогенераторов 4-6, предназначены для возбуж726476 дения вихревых. токов в контролируемом изделии. Частота автогенератора изменяется при прохождении под преобразователем дефектного участка изделия. Коммутатор 8 предназначен для поочередного подключения автогенераторов 4-6 к схеме 11 блока 10.Ге нератор 7 управляет работой коммутатора В. Блок 9 предназначен для задержки переключения схемы 11, например отключения от коммутатора В на время коммутации, что предотвращает возможную ошибку при измерении длительности периода автогенераторов

4-6. Индикатор 12 сигнализирует о наличин дефекта под одним из преобразователей 1-3. Схема ll предназначе а для вьщеления и измерения длительюсти одного периода колебаний авто >енератора.

15

Схема 11 состоит из схемы 13 Я} выделения периода, кварцевого генератора 14, схемы 15 совпадения, счетчика 16 и цифрового порогового устройства 17.

Схема 13 предназначена для выделения двух одноименных фронтов импульсов (передних или задних) и формирования сигнала, длительность которого равна длительности периода колебания автогенератора. К..арцевый генератор 14 генерирует высокочастотные стабильные колебания. Схема 15 предназначена для пропускания колебаний от генератора 14 лишь при наличии сигнала, поступающего с выхода схемы 13. Счетчик 16 предназначен для З5 определения числа периода генератора 14> прошедших через схему 15. По окончании счета числа периодов генератора 14 счетчик 16 устанавливается в начальное соетояние. цифровое ° 4p пороговое устройство 17 прецназначено для формирования сигнала в Случае поступления в счетчик 16 импульсов, количество которых превышает определенное заранее установленное число. 45

Для объяснения принципа действия в устройстве принято число номеров автогенераторов равное трем. Принято, что автогенераторы 4 и 5, преобразователи 1 и 2 которых находятся над поверхностью изделия без дефектов, работают с одинаковыми частотами. Если преобразователь 3 автогенератора

6 находится над дефектбм, то его частота меньше частоты автогенераторов

4 и 5. Подключение автогенераторов к схеме 11 блока 10 производится коммутатором 8 с частотой генератора 7.

Передним фронтом импульса, пришедшего от генератора 7 в коммутатор 8, дается разрешение на прохождение колебаний от автогенератора 4 через коммутатор 8 на схему 11. При поступлении переднего фронта импульса от автогенератора 4 на схему 13 выделения периода на выходе последней поя- 65 вится сигнал логической 1 . Сигнал логической 1 с выхода схемы

13 поцается на вход схемы 15 и разрешает прохождение колебаний от генератора 14 на счетчик 16. Последний будет считать имт>ульсы генератора

14 с начала периода до его конца, после чего на выходе схемы 13 появится сигнал логического 0 и закроет схему 15. Затем коммутатор

8 подключает к схеме 11 автогенератор 5.

Схема 13 вьщеления периода выполнена так, что производит выделение периода сигнала от первого поступившего на нее фронта до следующего одноименного фронта (от заднего фронта до заднего или от переднего фронта до переднего) . Выделение периода колебаний автогенератора 4 было произведено между двумя передними фронтами, а в случае поступления от автогенератора 5 в начале заднего фронта. выделение периода его колебаний произойдет между двумя задними фронтами.

Затем произойдет подключение автогенератора б к схеме 11, которая произведет измерение длительности его периода.

Как показали практические испытания, длительность периодов автогенераторов 4 и 5 определяется 50 импульсами, сосчитанными счетчиком

16, а длительность периода автогенератора в зависимости от геометрических размеров дефекта — 51...60 импульсами. Последнее число будет заре гистрировано блоком 17 как дефект.

Необходимость введения в устройство блока 9 вызвано тем, что в определенные моменты времени к схеме

11 измерения длительности периода вместо автогенератора 5 подключается автогенератор б, что, при отсутствии блока 9 задержки будет воспринято схемой 13 как передний фронт импульса от автогенератора б. Подобное явление может привести к пропуску дефекта .

Анализ параметров колебаний автогенераторов B известном устройстве ограничен постоянными времени схемы детектора. Для надежной работы амплитудного, частотного и фазового детекторов время. анализа равно t 10Т4 6 где Т4 — период колебаний автогенераторов. Для предлагаемого вихревого дефектоскопа минимальное время анализа частоты составляет t =МТ + " а,5,6 где с — время задержки, н а которое происходит отключение схемы 1 1 от коммутатора 8, в момент коммутации авт оге нераторов, где . М вЂ” ко нс труктив ный козфф пциен т, определяемый алгоритмом работы схемы 1 3 выделения периода, Если выделение периода прои з водитс я от любого первого импульса, при726476 шедшего на схему выделения периода

13, до следующего одноименного (либо от переднего до переднего, либо от заднего до заднего), то коэффициент

Мв1,5. При выделении периода от определенного фронта до одноименного (например, только от переднего до переднего) коэффициент M=2. Отличие коэффициента М от единицы вызвано тем, что автогенераторы работают с одинаковыми частотами, но различными фазами.

В рассматриваемом дефектоскопе коэФФициент М 1,5.

Время Г для коммутаторов составляет несколько десятков наносекунд и при рабочих частотах до 1 МГц может 1э не учитываться. умЕньшение времени- измерения час- тоты автогенератора .до 4 = (1,5-2) Т > <

I r .позволяет увеличить частоту тактового генератора по сравненйю с дефек- Я тоскопами, используницими аМплитудный, частотный или фазовый детектор в 5-6 раз, что дает воэможность увеличить в 5-6 раз скорость перемещения изделия относительно блока накладных датчиков или при той же скорости перемещения увеличить во столь ко же раз число преобразователей N.

Обе возможности позволяют увеличить

30 производительность контроля качества иэделий.

Формула изобретения

ыихретоковый дефектоскоп, содержащий и Ъ2 индуктивных преобразователей, п-автогенераторов, в колебательный контур каждого иэ которых включен преобразователь, и выходной блок, о т л и v а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности контроля, он снабжен коммутатором, с сигнальными входами которого соединены автогенераторы, а выход 4го соединен с сигнальным входом выходного блока, блоком задержки и генератором тактовых импульсов, выход которого соединен непосредственно с управляющим входом кОммутатора, а через блок задержки — с входом выходного блока, который выполнен в виде схеМы измерения длительности периода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 55758, кл. G 01 N 27/86, 1938.

2. Авторское свидетельство СССР

9 490004, кл G 01 N 27/86, 1974 (прототип).

7264"6

Составитель А, Матвеев

Редактор Л. Народная Техред О.Легеэа Корректор Ю. Макаренко

Заказ 648/35 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, й-35, Раушская араб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород., ул. Проектная, 4