Устройство для вихретокового контроля

Устройство для вихретокового контроля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

В.И.Ануфриков, Г.З.Горбатов, Л,И.трахтен Герг и П.Н.Шкатов а" (72) Авторы изобретения

Научно-производственное объединение нЭн ргия",,-,, (71) Заявитель (54 ) устройство для виХРКТОковоГО контРолЯ

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения параметров электропроводящих объектов.

Известно устройство для вихретокового контроля, содержащее электромагнитный преобразователь, выполненный в вид6 замкнутого магнитопровода с катушкой индуктивности, и проходящий через отверстие магнитопро" .вода проводник, подключенный к выходу источника постоянного тока (1).

Недостаток известного устройства - недостаточная надежность контроля, что связано с нестабильностью параметров электромагнитного преобразователя из-за вариации магнитной проницаемости сердечника под воздействием изменения внешних условий, например, температуры или интенсивности радиационного излучения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для вихретокового контро2 ля, содержащее генератор переменного тока, питаемый от генератора накладной электромагнитный преобразователь с рабочими обмотками, блок обработки сигнала преобразователя и индикатор, а также блок стабилизации параметров электромагнитного преобразователя, включающий задатчик параметров преобразователя, блок сравнения, соединенный одним входом с за1О датчиком, а другим входом, через разделительный конденсатор - с обмоткой преобразователя, и регулируемый источник постоянного тока, подключенный своим управляющим входом

tS к выходу схемы сравнения, а своим выходом через разделительный дроссель - к обмотке преобразователя (2), Недостаток известного устройст"

20 ва заключается в недостаточной надежности контроля при использовании вихретоковых преобразователей с ферромагнитными сердечниками, обеспечивающими высокую локальность конт932385

55 роля и абсолютную чувствительность.

Это связано с тем, что в известном устройстве„ стабилизируется только активное сопротивление катушек преобразователя.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для вихретокового контроля, содержащее генератор переменного тока, питаемыи от генератора накладной электромагнитный преобразователь с рабочими обмотками, блок обработки сигнала преобразователя и подключенный к нему индикатор, а также блок стабилизации параметров электромагнитного преобразователя, включающий задатчик параметров преобразователя, блок сравнения, соединенный одним входом с задатчиком, и регулируемый источник постоянного тока, подкюченный своим управляющим входом к выходу схемы сравнения, снабжено пиковым детектором, преобразователь выполнен с полым цилиндрическим ферромагнитным сердечником и тремя дополнительными обмотками, рабочие обмотки преобразователя охватывают сердечник по периметру, а плоскости витков дополнительных обмоток перпендикулярны плоскостям витков его рабочих обмоток, одна из дополнительных обмоток подключена через токостабилиэирующий регистр к генератору переменного тока, вторая дополнительная обмотка через пиковый детектор подключена к второму входу схемы сравнения, а третья дополнительная обмотка соединена с выходом источника постоянного тока.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для вихретоково

ro контроля; на фиг. 2 - используемый в устройстве вихретоковый преобразователь с ферромагнитным сердеч ником.

Устройство состоит из последовательно соединенных генератора 1 переменного тока, накладочного электромагнитного преобразователя 2, выполненного с полым цилиндрическим ферромагнитным сердечником 3, рабочими возбуждающей обмоткой 4 и измерительной обмоткой 5, и дополнительными обмотками 6-8, плоскости витков которых перпендикулярны плоскостям рабочих обмоток, блока 9 обработки

35 сигналов и индикатора 10, Обмотка

7 соединена с выходом генератора 1 через токостабилизирующий резистор

11, обмотка 8 соединена со входом пикового детектора 12, подключенного своим выходом к первому входу схемы

13 сравнения, соединенной вторым входом с задатчиком 14 параметров преобразователя и своим выходом - с входом регулируемого источника 15 постоянного тока, соединенного своим выходом с обмоткой 6 .

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 переменного тока питает возбуждающую обмотку 4, перемаrничивающую сердечник 3 вдоль его оси.

Магнитный поток, выходящий из рабочего торца сердечника 3, взаимодействует с объектом контроля, возбуждая в нем вихревые токи, интенсивность и распределение которых зависит от параметров объектов контроля и магнитной проницаемости сердечника 3.

Вихревые токи создают магнитный поток, воздействующий через сердечник

3 на измерительную обмотку 5, напряжение которой преобразуется блоком

9 обработки сигнала, и фиксируются индикатором 10. Таким образом, надежность контроля зависит от стабильности магнитной проницаемости сердечника 3. Обмотка 6 создает магнитный поток, изменяющий магнитную проницаемость сердечника 3.

Обмотка 7 создает переменный магнитный поток, полностью замкнутый в сердечнике 3, вследствие чего он взаимодействует с обмоткой 8 и не взаимодействует с рабочими обмотками и объектом контроля, При изменении магнитной проницаемости сердечника

3 под воздействием внешних условий изменяется индуктивная связь между обмотками 7 и 8 и, как следствие, напряжение, наводимое на обмотке 8 магнитным потоком, создаваемым обмоткой 7, что приводит к появлению разностного сигнала на выходе схемы

13 сравнения из-эа отклонения напряжения, поступающего на ее вход с пикового детектора 12, от заданного задатчиком 14. В результате изменяется управляющий сигнал на входе регулируемого источника 15 постоянного тока, а следовательно, и ток, протекающий через подмагничивающую обмотку 6, что приводит к обратному

932385 изменению магнитной проницаемости сердечника до заданного значения за счет изменения тока подмагничивания сердечника. При необходимости, функции обмоток 6-8 выполняются одной обмоткой, подключаемой к источнику постоянного тока через дроссель, к генератору - через конденсатор, и включенной в мостовую измерительную схему, соединенную своей диагональю с пиковым детектором.

Предлагаемое устройство обеспечивает возможность использования электромагнитных преобразователей с ферромагнитными сердечниками (без ухудшения стабильности устройства), улучшение локальности контроля и увеличение сигналов непосредственно с первичного преобразователя, что повышает помехоустойчивость устройства. 20

Формула изобретения устройство для вихретокового конт- 25 роля, содержащее генератор переменного тока, питаемый от генератора накладной электромагнитный преобразователь с рабочими обмотками, блок обработки сигнала преобразователя зo и подключенный к нему индикатор, а ,также блок стабилизации параметров электромагнитного преобразователя, включающий задатчик параметров преобразователя, блок сравнения, соединен. ный одним входом с задатчиком, и регулируемый источник постоянного тока, подключенный своим управляющим входом к выходу схемы сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено пиковым детектором, преобразователь выполнен с по" лым цилиндрическим ферромагнитным сердечником и с тремя дополнительными обмотками,, рабочие обмотки преобразователя охватывают сердечник по периметру, а плоскости витков дополнительных обмоток перперпендикулярны плоскостям витков его рабочих обмоток, одна из дополнительных обмоток подключена через токостабилизирующий резистор к генератору переменного тока, вторая дополнительная обмотка через пиковый детектор подключена к второму входу схемы сравнения, а третья дополнительная обмотка соединена с выходом источника постоянного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 634187, кл. G 01 N 27/86, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

1 560175, кл. G 01 N 27/86, 1977 (прототип) .

Составитель И.Кесоян

Редактор М.Голаковски Техред T.Ìàòî÷êà Корректор А. Гриценко

Заказ 3774/64 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35> Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4