MX2010008845A - Un metodo y un aparato para la deteccion sensible de fase de mediciones de corriente de foucault. - Google Patents

Abstract

Se describe un método para detectar defectos con el uso de corrientes de Foucault. El método comprende: excitar las corrientes de Foucault en un material de prueba con el uso de una sonda de corriente de Foucault activada por una señal de activación; detectar las corrientes de Foucault inducidas en el material de prueba; convertir la señal detectada en valores enteros con el uso de un convertidor análogo a digital; y añadir o sustraer los valores enteros generados para o desde cada uno de los dos acumuladores, o no tomar acción, para que un acumulador produzca un valor proporcional a un componentes de la señal detectada y el otro produce un valor proporcional a otro componente de la señal detectada y utiliza estos valores para detectar la presencia de un defecto.

Description

sistemas análogos, los componentes físicos utilizados en las trayectorias 1 I separadas de prócesamiento de señal real e imaginaria tendrán pequeñas diferencias qú'ej resultan] en errores que pueden depender de la temperatura y del tiempo, j acumulador produzca un ^alor proporcional al componente real y el otro produzca un valor proporcional al componente imaginario. Estos valores ! ; i ' se utilizan para detectar la presencia de un defecto. Las modalidades de la invención proporcionan un método que tiene ¦ l I las ventajas inherentes del los métodos digitales con la simplicidad de un método de conmutación análogo. A diferencia de los métodos anteriores ¦ : i 1 l i que utilizan la multiplicaciójn seguida por la filtración de paso bajo, nuestro método es un proceso dejun solo paso que utiliza sólo la adición y la 1 ' ¡ sustracción en un acumulador y tiene la capacidad de ser llevado a cabo sin la necesidad de un punt'p flotante aritmético, con el uso de matemáticas ! sencillas puras, l La simplicidad del método significa que se puede llevar a cabo a una muy rápida velocidad y que cuando sea requerido, puede ser llevado a cabo con menos energía y menos costo logístico y por lo tanto, también es apropiado para !ía ¡operación; con energía de batería. La mayoría de los dispositivos FPGA tienen un número limitado de multiplicadores.'^ La mayoríá del espacio está ocupado por compuertas que se pueden arreglar fácilmente para operaciones sencillas de adición y almacenamiento1 y también son apropiadas para implementar los ejemplos i I de la presente invención, j :> ¡ ' i Cada valor entero generado se añade o se sustrae de cada : ' ! ¡ acumulador, dependiendo dél estado de la bandera del acumulador. ? I ' El estado de esta ban Idera (añadir, sustraer o no tomar acción) está pre-definido y forma parte de una serie repetida. Cada acumulador tiene su propia serie repetida, pre-definida. La I ! i serie repetida para cada uno de los acumuladores es idéntica, excepto que una se desplaza por un cuarto de ciclo con respecto a la otra. ¦ ; 1 i De conforr.iidad con ¡un segundo aspecto de la presente invención, se proporcionar un aparato! para detectar defectos con el uso de corrientes de Foucault, el aparato1 comprende: ' i i 1 I un detector, para detectar las corrientes de Foucault inducidas en un material de pru'éb'a; ' ! un convertidor para convertir la señal detectada en valores enteros; y un controlador para añadir o sustraer los valores enteros generados desde o para, Cada uno de los dos acumuladores, para que los acumuladores produzcan v¡alores indicativos de si el defecto está o no presente.

Breve Descripción dé los Dibujos Las modalidades de la presente invención serán ahora descritas a 1 ' I manera de ejeniplo, con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales: ¦: ! I ¡ ' ' ! ! La Figura 1 j ilustra laj discriminación de amplitud y de fase para un instrumento de la técnica previa. La Figura 2 ilustra un ejemplo de una modalidad de la presente invención. 1, 1 ' I ] ' La Figura !3 ilustra un ¡ejemplo más detallado de una modalidad de la presente invención. campo magnético secundario, tal como una o más bobinas, sensor de efecto Hall o GMR én donde el dispositivo de detección puede ser incorporado en' la sond 40! de excitación o se puede separar del mismo. La señal detectada entonces se acondiciona al pasarse a través de i 1 1 un acondicionador 50 de sjeñal apropiado. El acondicionador 50 de señal típicamente lleva, a cabo una o más de la amplificación, la pre-filtración y en algunos casps, en donde se requiere la alta detección del defecto, la ';. 1 ! i sustracción de ¡una señal de referencia. ' I I I La señal ¡acondicionaba entonces se convierte en un valor entero, en ¦ I 81 está arregiadp para proporcionar un valor proporcional al componente I imaginario enviado de la señal detectada. Un reloj maestro (no mostrado) asegura que la1 generación generador 20 de forma de onda, la conversión 60 análoga a digital y la ¡demodulación 70, 71, 80, 81, 90 subsiguiente estén sincronizadas entre s:í. Cuando la señal de 'activación contiene más de un componente de frecuencia, entbnces el, circuito 10 se puede duplicar para cada uno de los componentes de frecuencia y el controlador 90 arreglado para controlar la adición, sustracción o no se toma acción de conformidad con el componente de '¡frécuencia seleccionado. '' ; 1 Los componentes realj e imaginario para cada frecuencia de señal de activación pueden desplegarse como planos complejos de impedancia, como una función; del tiempb o como una función de posición para que el operador detecté ¡los defectos, cuando está en uso La capacidad para detectar defecto?; se puede Joptimizar al sustraer los valores de referencia obtenidos de las nhediciones realizadas en una parte libre de defectos de I la pieza de pruébalo por medio de una calibración apropiada. Cuando sea 1 requerido, los datos de fase y de amplitud para cada una de las frecuencias de señal de activación pueden ser calculadas a 1 i partir de los componentes real e imaginario para la presentación apropiada al operador. ' ; , j Ya sea qué el controlador 90 añada, sustraiga o no tome acción con ' 1 ' I respecto a un valor entero generado con respecto con cada uno de los acumuladores 71, 1 81 se describe con más detalle después. Cada valor entero generado 'se añade o se sustrae de cada acumulador de acuerdo Cada acumulador 7 81 genera un promedio acumulado sobre un número predeterminado de valores enteros generados o puntos de r i i í medición. El húmero exacto de valores enteros generados seleccionados para el promédió gradual! depende de varios factores, incluyendo, sin limitar, a la frecuencia de la señal de activación de sonda, la frecuencia de reloj y el nivel :'! ¡d?e rec'hazoi de ruido requerido. Por ejemplo, cuando el ' ' i promedio acumulado se arregla para utilizar los 200 valores enteros ;; ; 1 i generados, cada1 una !de 'las memorias intermedias 72,82 intermedias ';' ! : I circulares que .tienen la cjapacidad de almacenar 200 las banderas de añadir, sustraen o no tomar acción, se proporcionan y una memoria 91 intermedia de byte circular] con 200 ubicaciones de memoria es provista para almacenar: los valores; enteros generados. Debido a que cada valor i1 1 ' I entero generado' desde el cjonvertidor 60 análogo a digital se añade o se ¦ I sustrae de cada, acumuládor¡ 71 , 81 también se almacena en la memoria 91 de byte y la puntuación 92jde la memoria intermedia se incrementa a la siguiente ubicación. Un se'gundo puntero 93, una ubicación de memoria I i 1 I más adelante señala el valor de extremo, y este valor se remueve de cada acumulador 71, ,81. La remoción involucra llevar a cabo una operación opuesta desde la realizada originalmente, es decir, cuando el valor entero generado se añadió originalmente al acumulador 71, 81, ahora se sustrae. Cuando el valorfue sustraído originalmente del acumulador 71, 81, ahora se añade. Cuando no se to;ma acción, entonces no se toma acción para invertirla. Con ej fin de realizar esto, las banderas de adición, sustracción |, i o de "no acción" se¡ almacenan en las memorias 72, 82 de bandera circular, que es similar a la memoria i a 91 de byte utilizada para almacenar ÍI ¡ I i

Claims (1)

1. digital se activa por un, reloj que está sincronizado con la señal de activación. , j 8. El método del conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, , caracterizado porque las corrientes de Foucault se excitan !en el matjerial de prueba con el uso de una sonda de corriente de Fouca!ult activada en una pluralidad de frecuencias de activación simultáneas. I " i 1 I ?? \ · \ j :Í 1 : ! un convertidor análogo! a digital para convertir la señal detectada en i 1 i ! valores enteros; y \ ! un control dqr para añadir o sustraer los valores enteros generados para o desde cada 'uno de los dos acumuladores, o no tomar acción, para que un acumulador produzca jun valor proporcional a un componente de la ! ; ' ¡ i señal detectada y jque el dtro produzca un valor proporcional a otro componente de la ¡señal detectada y utilizar estos valores para detectar la presencia de un defecto. I 12. El abarato de i conformidad con la reivindicación 11, I I caracterizado porque el cóntrolador está arreglado para añadir, sustraer o no tomar acción con respecto a cada valor entero generado de I ! conformidad con el estado de [cada bandera del acumulador, el estado de cada bandera está predefinido y forma parte de una serie repetida. ' 1 I