RU114372U1

RU114372U1 - Vortex defectoscope

Info

Publication number: RU114372U1
Application number: RU2011141935/28U
Authority: RU
Inventors: Евгений Алесандрович Зверев; Сергей Геннадиевич Алёхин; Андрей Анатольевич Самокрутов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Акустические Контрольные Системы"
Priority date: 2011-10-18
Filing date: 2011-10-18
Publication date: 2012-03-20

Abstract

Вихретоковый дефектоскоп, содержащий сканер с размещенными на его платформе блоками многоэлементных дифференциальных вихретоковых преобразователей, установленными с перекрытием, и устройство управления и обработки сигналов, при этом сканер, выполненный с возможностью перемещения вдоль объекта контроля, содержит четыре пары магнитных колес с тяговым приводом каждое, две левые и две правые пары колес имеют поворотный привод и объединены с помощью несущих балок, одна из которых жестко соединена с платформой, а другая посажена на ось, на платформе расположены также системы измерения, передачи-приема информации по радиоканалу и энергоснабжения, каждый многоэлементный дифференциальный вихретоковый преобразователь содержит N>1 одноэлементных дифференциальных преобразователей, расположенных в один ряд на печатной плате, одно- или многовитковую шину возбуждения с участками прямого и обратного тока, симметрично относительно которой расположены дифференциальные преобразователи, каждый из которых включает в себя прямоугольную измерительную катушку с выходом, при этом участок прямого тока шины возбуждения размещен на печатной плате, а участок обратного тока - внутри ферромагнитного экрана, накрывающего печатную плату, устройство управления и обработки сигналов содержит N предварительных усилителей, блок выделения и преобразования квадратурных составляющих сигналов дифференциальных преобразователей, два аналого-цифровых преобразователя, микропроцессор, персональный компьютер, синтезатор SIN-сигнала и усилитель мощности шины возбуждения, при этом вход каждого из N предварительных усилителей соединен с An eddy current flaw detector, containing a scanner with blocks of multi-element differential eddy current transducers placed on its platform, installed with overlap, and a control and signal processing device, while the scanner, configured to move along the test object, contains four pairs of magnetic wheels with a traction drive each, two the left and two right pairs of wheels have a rotary drive and are united by means of bearing beams, one of which is rigidly connected to the platform, and the other is planted on the axle, the platform also has systems for measuring, transmitting and receiving information over the radio channel and power supply, each multi-element differential eddy current the converter contains N>1 single-element differential converters arranged in one row on a printed circuit board, a single- or multi-turn excitation bus with forward and reverse current sections, symmetrically with respect to which differential converters are located, each of which includes a rectangular measuring coil with an output, at in this case, the direct current section of the excitation bus is located on the printed circuit board, and the reverse current section is located inside the ferromagnetic screen covering the printed circuit board, the control and signal processing device contains N preamplifiers, a block for extracting and converting quadrature components of differential converter signals, two analog-to-digital converters, a microprocessor, a personal computer, a SIN signal synthesizer, and an excitation bus power amplifier, with the input of each of the N preamplifiers connected to

Description

Полезная модель относится к неразрушающему контролю и может быть использована при диагностике трубопроводов.The utility model relates to non-destructive testing and can be used in the diagnosis of pipelines.

Прототипом полезной модели является вихретоковый дефектоскоп для контроля ферромагнитных труб, содержащий последовательно соединенные генератор переменного тока, вихретоковый преобразователь проходного типа, компенсатор начальной ЭДС, усилитель высокой частоты, амплитудно-фазовый детектор, фильтр нижних частот, усилитель низкой частоты, фильтр верхних частот, пороговое устройство, блок управления сортировкой, а также фазовращатель, источник постоянного тока и соленоид, при этом, генератор связан со вторым входом компенсатора напрямую, а со вторым входом амплитудно-фазового детектора - через фазовращатель. Имеется набор из m магниточувствительных преобразователей, например, датчиков Холла, многоканальный аналоговый коммутатор, измерительный магнитный канал - в составе последовательно соединенных регулируемого усилителя, аналого-цифрового преобразователя (АЦП), кусочно-линейного линеаризатора, цифрового индикатора, а также микропроцессорного программно-управляющего контроллера, связанного по адресным шинам и шинам данных с генератором, фазовращателем, усилителем низкой частоты, фильтром верхних частот, пороговым устройством, блоком управления сортировкой, регулируемым усилителем, АЦП, кусочно-линейным линеаризатором и цифровым индикатором - патент РФ на изобретение №2370762, G01N 27/90, 2009 г.The prototype of the utility model is an eddy current flaw detector for monitoring ferromagnetic pipes, containing an alternating current generator connected in series, an eddy current eddy current converter, an initial EMF compensator, a high-frequency amplifier, an amplitude-phase detector, a low-pass filter, a low-frequency amplifier, a high-pass filter, and a threshold device , a sorting control unit, as well as a phase shifter, a direct current source and a solenoid, while the generator is connected to the second input of the voltage compensator th, and the second input of the amplitude-phase detector - through the phase shifter. There is a set of m magnetosensitive transducers, for example, Hall sensors, a multi-channel analog switch, a magnetic measuring channel - consisting of a series-connected adjustable amplifier, analog-to-digital converter (ADC), a piecewise linear linearizer, a digital indicator, as well as a microprocessor-based programmable controller connected via address buses and data buses with a generator, phase shifter, low-frequency amplifier, high-pass filter, threshold device, control unit sorting, adjustable amplifier, ADC, piecewise linear linearizer and digital indicator - RF patent for the invention №2370762, G01N 27/90, 2009

Недостатки известного дефектоскопа следующие:The disadvantages of the known flaw detector are as follows:

- низкая информативность контроля из-за интегральной оценки состояния поверхности, т.е. отсутствия конкретного указания на место расположения дефекта;- low information content of the control due to the integrated assessment of the surface condition, i.e. the absence of a specific indication of the location of the defect;

- наличие отдельной системы намагничивания трубы для реализации магнитного канала, что повышает габариты устройства;- the presence of a separate pipe magnetization system for the implementation of the magnetic channel, which increases the dimensions of the device;

- традиционная технология сборки преобразователей, выполняемая намоткой провода и предусматривающая намотку многовитковых катушек на жестком каркасе с использованием ферритовых сердечников. Конструкции преобразователей, выполненных с использованием намотки, нетехнологичны и трудоемки в случае многоканальных систем, состоящих из большого количества однотипных элементов.- the traditional technology of assembly of converters, performed by winding the wire and providing for the winding of multi-turn coils on a rigid frame using ferrite cores. The designs of converters made using winding are low-tech and time-consuming in the case of multi-channel systems consisting of a large number of elements of the same type.

В связи с этим, технической задачей, решаемой полезной моделью, является повышение информативности контроля и технологичности изготовления.In this regard, the technical problem solved by the utility model is to increase the information content of control and manufacturability.

Эта задача решена в вихретоковом дефектоскопе, содержащем сканер с размещенными на его платформе блоками многоэлементных дифференциальных вихретоковых преобразователей, установленными с перекрытием, и устройство управления и обработки сигналов. Сканер, выполненный с возможностью перемещения вдоль объекта контроля, содержит четыре пары магнитных колес с тяговым приводом каждое, две левые и две правые пары колес имеют поворотный привод и объединены с помощью несущих балок, одна из которых жестко соединена с платформой, а другая посажена на ось; на платформе расположены также системы измерения, передачи-приема информации по радиоканалу и энергоснабжения.This problem is solved in an eddy current flaw detector containing a scanner with blocks of multi-element eddy current differential transducers installed on its platform installed with overlap, and a signal control and processing device. The scanner, configured to move along the control object, contains four pairs of magnetic wheels with a traction drive each, two left and two right pairs of wheels have a rotary drive and are combined with support beams, one of which is rigidly connected to the platform and the other is mounted on an axis ; the platform also has systems for measuring, transmitting and receiving information over the air and power supply.

Каждый многоэлементный дифференциальный вихретоковый преобразователь содержит N>1 одноэлементных дифференциальных преобразователей, расположенных в один ряд на печатной плате, одно- или многовитковую шину возбуждения с участками прямого и обратного тока, симметрично относительно которой расположены дифференциальные преобразователи, каждый из которых включает в себя прямоугольную измерительную катушку с выходом, при этом, участок прямого тока шины возбуждения размещен на печатной плате, а участок обратного тока - внутри ферромагнитного экрана, накрывающего печатную плату.Each multi-element eddy current differential transducer contains N> 1 single-element differential transducers arranged in a row on a printed circuit board, a single or multi-turn field bus with forward and reverse current sections, differential transducers symmetrically relative to which are located, each of which includes a rectangular measuring coil with the output, in this case, the portion of the forward current of the excitation bus is located on the printed circuit board, and the portion of the reverse current is inside the ferromagnetic th screen covering the circuit board.

Устройство управления и обработки сигналов содержит N предварительных усилителей, блок выделения и преобразования квадратурных составляющих сигналов дифференциальных преобразователей, два аналого-цифровых преобразователя, микропроцессор, персональный компьютер, синтезатор SIN-сигнала, усилитель мощности шины возбуждения, при этом, вход каждого из N предварительных усилителей соединен с выходом измерительной катушки соответствующего дифференциального преобразователя, выходы предварительных усилителей подключены к соответствующим аналоговым входам блока выделения и преобразования квадратурных составляющих сигналов дифференциальных преобразователей, выход которого соединен, через первый аналого-цифровой преобразователь, с первым цифровым входом микропроцессора, первый цифровой выход которого соединен, через синтезатор SIN-сигнала, со входом усилителя мощности, подключенного к шине возбуждения, выход усилителя мощности соединен, через второй аналого-цифровой преобразователь, со вторым цифровым входом микропроцессора, второй цифровой выход которого соединен со входом интегратора блока выделения и преобразования квадратурных составляющих сигналов дифференциальных преобразователей, третий цифровой выход микропроцессора соединен со входом коммутатора выбора квадратурных составляющих указанного блока, микропроцессор имеет связь с персональным компьютером.The control and signal processing device contains N preamplifiers, a block for isolating and converting the quadrature components of the signals of the differential converters, two analog-to-digital converters, a microprocessor, a personal computer, a SIN signal synthesizer, an excitation bus power amplifier, while the input of each of the N preamplifiers connected to the output of the measuring coil of the corresponding differential transducer, the outputs of the preamplifiers are connected to the corresponding the analog inputs of the quadrature component extraction and conversion block of the differential converters, the output of which is connected, through the first analog-to-digital converter, to the first digital input of the microprocessor, the first digital output of which is connected, through the SIN signal synthesizer, to the input of the power amplifier connected to the excitation bus , the output of the power amplifier is connected, through a second analog-to-digital converter, to the second digital input of the microprocessor, the second digital output of which is connected to by the input of the integrator of the block of selection and conversion of the quadrature components of the signals of the differential converters, the third digital output of the microprocessor is connected to the input of the selector switch quadrature components of the specified block, the microprocessor is connected to a personal computer.

На фиг.1 приведена блок-схема дефектоскопа, на фиг.2 - конструкция сканера, на фиг.3 - конструкция многоэлементного дифференциального вихретокового преобразователя, на фиг.4 - та же конструкция с экраном.Figure 1 shows the block diagram of the flaw detector, figure 2 - the design of the scanner, figure 3 - the design of a multi-element differential eddy current transducer, figure 4 - the same design with the screen.

Блок-схема дефектоскопа по фиг.1 - содержит N одноэлементных дифференциальных преобразователей 1, соответствующее количество предварительных усилителей 2, блок 3 выделения и преобразования квадратурных составляющих сигналов дифференциальных преобразователей, первый и второй аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 4, 5, микропроцессор 6, персональный компьютер 7, синтезатор SIN-сигнала 8, усилитель мощности 9 шины возбуждения.The block diagram of the flaw detector in figure 1 - contains N single-element differential transducers 1, the corresponding number of preamplifiers 2, block 3 of the selection and conversion of the quadrature components of the signals of the differential converters, the first and second analog-to-digital converters (ADC) 4, 5, microprocessor 6, personal computer 7, synthesizer SIN-signal 8, power amplifier 9 excitation bus.

Вход каждого из N предварительных усилителей 2 соединен с выходом измерительной катушки соответствующего дифференциального преобразователя 1, выходы предварительных усилителей 2 подключены к соответствующим аналоговым входам блока 3 выделения и преобразования квадратурных составляющих сигналов дифференциальных преобразователей, выход которого соединен, через первый аналого-цифровой преобразователь 4, с первым цифровым входом микропроцессора 6, первый цифровой выход которого соединен, через синтезатор SIN-сигнала 8, со входом усилителя мощности 9, подключенного к шине возбуждения.The input of each of the N pre-amplifiers 2 is connected to the output of the measuring coil of the corresponding differential transducer 1, the outputs of the pre-amplifiers 2 are connected to the corresponding analog inputs of the block 3 for isolating and converting the quadrature components of the signals of the differential transducers, the output of which is connected through the first analog-to-digital converter 4, the first digital input of microprocessor 6, the first digital output of which is connected, through the synthesizer of the SIN signal 8, to the input of the amplifier power 9 connected to the field bus.

Выход усилителя мощности 9 соединен, через второй аналого-цифровой преобразователь 5, со вторым цифровым входом микропроцессора 6, второй цифровой выход которого соединен со входом интегратора блока 3 выделения и преобразования квадратурных составляющих сигналов дифференциальных преобразователей, третий цифровой выход микропроцессора 6 соединен со входом коммутатора выбора квадратурных составляющих блока 3.The output of the power amplifier 9 is connected, through the second analog-to-digital converter 5, to the second digital input of the microprocessor 6, the second digital output of which is connected to the input of the integrator of the block 3 for selecting and converting quadrature components of the signals of the differential converters, the third digital output of the microprocessor 6 is connected to the input of the selection switch quadrature components of block 3.

Микропроцессор 6 имеет связь с персональным компьютером 7.The microprocessor 6 is connected to a personal computer 7.

Сканер, представленный на фиг.2, выполнен с возможностью перемещения вдоль объекта контроля (OK) - трубы, на которую он опирается с помощью четырех пар магнитных колес 10, 11, 12, 13, каждое из которых имеет тяговый привод. Колеса 10-13 обслуживают платформу 14. Две левые пары колес 10, 11 и две правые пары колес 12, 13 имеют поворотный привод, обеспечивающий удержание веса конструкции во всех пространственных положениях. Для изменения направления движения по поверхности трубы все поворотные приводы могут синхронно изменять направление пар колес 10-13 в пределах от нуля до 180 градусов. Пары колес 10, 11 объединены с помощью несущей балки 15, которая посажена на ось 16, обеспечивая степень свободы этой группы колес относительно платформы 14 для устранения их зависания. Пары колес 12, 13 объединены с помощью несущей балки 17, которая жестко соединена с платформой 14 для стабильного положения платформы относительно поверхности трубы.The scanner shown in figure 2, is made with the possibility of movement along the object of control (OK) - the pipe on which it is supported by four pairs of magnetic wheels 10, 11, 12, 13, each of which has a traction drive. Wheels 10-13 serve the platform 14. The two left pairs of wheels 10, 11 and the two right pairs of wheels 12, 13 have a rotary drive, which ensures that the weight of the structure is maintained in all spatial positions. To change the direction of movement along the pipe surface, all rotary drives can synchronously change the direction of pairs of wheels 10-13 in the range from zero to 180 degrees. The pairs of wheels 10, 11 are combined using a support beam 15, which is mounted on the axis 16, providing a degree of freedom of this group of wheels relative to the platform 14 to eliminate their freezing. The pairs of wheels 12, 13 are combined using a support beam 17, which is rigidly connected to the platform 14 for a stable position of the platform relative to the surface of the pipe.

Возможность задания направления движения с помощью поворотных приводов позволяет сканеру всегда сохранять параллельность относительно оси трубы, двигаться по произвольной траектории: вращаться по кольцу, перемещаться вдоль оси трубы вперед-назад, двигаться по спиральной траектории также вперед-назад, совмещая вращательное и продольное перемещение. Система управления движением обеспечивает синхронное управление поворотными приводами пар колес 10-13 и тяговыми приводами отдельных магнитных колес и управление положением сканера параллельно образующей трубы при контроле. Поскольку сканер должен быть полностью автономным при движении по поверхности трубы, на платформе 14 располагаются, кроме блоков 18 многоэлементных дифференциальных вихретоковых преобразователей, также системы управления, измерения, передачи-приема информации по радиоканалу и энергоснабжения (не показаны). Величина энергоресурсов на борту сканера зависит от допустимого веса конструкции и энергопотребления, но должна обеспечивать непрерывную работу в течение не менее двух часов без замены источников питания.The ability to set the direction of movement with the help of rotary drives allows the scanner to always maintain parallelism relative to the axis of the pipe, move along an arbitrary path: rotate along the ring, move along the pipe axis back and forth, move along a spiral path also back and forth, combining rotational and longitudinal movement. The motion control system provides simultaneous control of rotary drives of pairs of wheels 10-13 and traction drives of individual magnetic wheels and control the position of the scanner parallel to the generatrix of the pipe during control. Since the scanner must be completely autonomous when moving along the surface of the pipe, on the platform 14, in addition to blocks 18 of multi-element eddy current differential transducers, there are also control, measurement, transmission and reception systems for information over the air and power supply (not shown). The amount of energy on board the scanner depends on the permissible weight of the structure and energy consumption, but should ensure continuous operation for at least two hours without replacing power sources.

Конструкция представленного многоэлементного дифференциального вихретокового преобразователя, показанная на фиг.3 и 4, выполнена с применением современных технологий путем изготовления матриц преобразователей методом печатных плат. Преобразователи, выполненные по этой технологии, обладают высокой идентичностью размеров, что позволяет добиться хорошей повторяемости результатов.The design of the multi-element differential eddy current transducer shown in FIGS. 3 and 4 is made using modern technologies by manufacturing transducer arrays using printed circuit boards. Converters made using this technology have a high dimensional identity, which allows to achieve good repeatability of the results.

Блок 18 многоэлементных дифференциальных вихретоковых преобразователей содержит N>1 одноэлементных дифференциальных преобразователей 1, расположенных в один рядна печатной плате 19.Block 18 multi-element eddy current differential transducers contains N> 1 single-element differential transducers 1 located in one row PCB 19.

Каждый преобразователь 1 включает в себя прямоугольную измерительную катушку 20 с выходом 21 и общую для всех преобразователей одно- или многовитковую шину 22 возбуждения.Each transducer 1 includes a rectangular measuring coil 20 with an output 21 and a single or multi-turn excitation bus 22 common to all transducers.

Прямоугольная форма измерительной катушки 20 является оптимальной, т.к. позволяет обеспечить полное перекрытие зоны контроля без пропусков и охватить наибольшую площадь при сканировании поверхности ОК.The rectangular shape of the measuring coil 20 is optimal because allows you to ensure complete overlap of the control zone without gaps and cover the largest area when scanning the surface of the OK.

Измерительные катушки 20 преобразователей расположены симметрично относительно шины 22 возбуждения, выполненной в виде двух участков: участка 23 прямого тока, размещенного на печатной плате 19, и участка 24 обратного тока, размещенного внутри экрана 25, накрывающего печатную плату 19 (фиг.4).The measuring coils 20 of the transducers are located symmetrically with respect to the excitation bus 22, made in the form of two sections: a forward current section 23 located on the printed circuit board 19 and a reverse current section 24 located inside the screen 25 covering the printed circuit board 19 (Fig. 4).

Применение ферромагнитного экрана 25 ограничивает уровень наводок от шины 22 возбуждения для размещаемых вблизи нее электронных схем, что позволяет повысить уровень поля в материале ОК при одновременном сохранении высокой степени балансировки измерительной катушки 20 вихретокового преобразователя 1.The use of a ferromagnetic screen 25 limits the level of pickups from the excitation bus 22 for electronic circuits located near it, which allows increasing the field level in the OK material while maintaining a high degree of balancing of the measuring coil 20 of the eddy current transducer 1.

Применение симметрично расположенной шины 22 для возбуждения поля в материале ОК дает возможность уменьшить чувствительность измерительных катушек 20 вихретоковых преобразователей к перекосам системы относительно ОК и уменьшить влияние на работу измерительной системы погрешностей при изготовлении печатной платы. Шина 22 может выполняться как одновитковой, так и многовитковой.The use of a symmetrically arranged bus 22 to excite a field in an OK material makes it possible to reduce the sensitivity of the measuring coils 20 of eddy current transducers to distortions of the system relative to the OK and to reduce the influence on the operation of the measuring system of errors in the manufacture of a printed circuit board. Bus 22 can be run as single-turn or multi-turn.

Работа дефектоскопа осуществляется следующим образом.The work of the flaw detector is as follows.

Сканер с размещенными на его платформе 14 блоками 18 многоэлементных дифференциальных вихретоковых преобразователей начинает движение, управляемый системой управления по ОК.The scanner with 14 blocks of 18 multi-element eddy current differential transducers placed on its platform starts the movement controlled by the OK control system.

Блоки 18 установлены с перекрытием для исключения «мертвой зоны», находящейся в торцах блоков 18 из-за отсутствия там преобразователей.Blocks 18 are installed with overlap to eliminate the "dead zone" located at the ends of the blocks 18 due to the lack of converters there.

В начале работы программа управления персональным компьютером 7 путем обмена командами управления с микропроцессором 6 производит начальную подготовку к работе системы. Цикл измерения сигналов дифференциальных преобразователей 1-N начинается с установки частоты шины 22 возбуждения для этих преобразователей.At the beginning of the work, the program for controlling the personal computer 7 by exchanging control commands with the microprocessor 6 makes initial preparations for the operation of the system. The signal measurement cycle of the differential converters 1-N begins with setting the frequency of the excitation bus 22 for these converters.

С помощью программы микропроцессора 6 устанавливается частота возбуждения шины 22. Сформированный в синтезаторе SIN-сигнала 8 сигнал усиливается до нужного уровня усилителем мощности 9 и подается на шину 22 возбуждения. Сигналы с выходов измерительных катушек 20 преобразователей 1-N через предварительные усилители 2-N согласования поступают в блок 3 выделения и преобразования квадратурных составляющих сигналов дифференциальных преобразователей. Одновременно, с помощью АЦП 5 измеряется амплитуда тока в шине 22 возбуждения. После окончания периода накопления сигналов в блоке 3, кратного числу периодов тока возбуждения шины 22, производится считывание сигналов по всем каналам измерительных катушек 20 с помощью АЦП 4 и результаты вводятся в программу микропроцессора 6.Using the program of the microprocessor 6, the excitation frequency of the bus 22 is set. The signal generated in the synthesizer of the SIN signal 8 is amplified to the desired level by the power amplifier 9 and is supplied to the excitation bus 22. The signals from the outputs of the measuring coils 20 of the converters 1-N through the preliminary amplifiers 2-N matching arrive in block 3 selection and conversion of the quadrature components of the signals of the differential transducers. At the same time, using the ADC 5, the current amplitude in the field bus 22 is measured. After the end of the period of accumulation of signals in block 3, a multiple of the number of periods of the excitation current of the bus 22, the signals are read through all channels of the measuring coils 20 using ADC 4 and the results are entered into the microprocessor 6 program.

По показаниям амплитуды тока в шине 22 возбуждения производится корректировка сигналов дифференциальных каналов, с помощью которой достигается постоянство коэффициентов передачи каналов измерения сигналов по току питания шины 22 возбуждения.According to the readings of the current amplitude in the excitation bus 22, the correction of the signals of the differential channels is carried out, with the help of which the transmission coefficients of the signal measurement channels are constant in the supply current of the excitation bus 22.

После окончания цикла измерения сигналов измерительных катушек 20, программа микропроцессора 6 формирует пакет данных для передачи одной строки карты поверхности ОК в персональный компьютер 7, программное обеспечение которого преобразует и выводит данные на монитор и сохраняет на жестком диске для дальнейшей обработки.After the end of the cycle of measuring the signals of the measuring coils 20, the microprocessor 6 program generates a data packet for transferring one line of the OK surface map to a personal computer 7, the software of which converts and displays the data on a monitor and stores it on the hard disk for further processing.

При отсутствии дефектов в зоне чувствительности дифференциальных преобразователей 1 сигналы с их выходов 21 равны нулю, поэтому карта поверхности ОК будет представлена на мониторе компьютера 7 однородным фоном.In the absence of defects in the sensitivity zone of the differential converters 1, the signals from their outputs 21 are zero, therefore, the surface map of the OK will be presented on a computer monitor 7 with a uniform background.

При наличии дефекта в области одного или нескольких преобразователей 1, на их выходах 21 появится сигнал, отличный от нуля, что приведет к появлению сигнала на выходах блока 3 выделения и преобразования квадратурных составляющих сигналов, которые будут преобразованы с помощью АЦП 4 в цифровую форму и поступят в микропроцессор 6. После обработки информации микропроцессором 6, строка карты поверхности ОК передается в персональный компьютер 7 для вывода на монитор и сохранения в памяти. Далее циклы измерения сигналов измерительных катушек 20 повторяются до момента получения микропроцессором 6 команды останова.If there is a defect in the region of one or more converters 1, a signal other than zero will appear at their outputs 21, which will lead to the appearance of a signal at the outputs of block 3 for isolating and converting quadrature components of the signals, which will be converted using ADC 4 into digital form and received to the microprocessor 6. After processing the information by the microprocessor 6, the line of the surface OK map is transmitted to the personal computer 7 for output to the monitor and stored in memory. Further, the measurement cycles of the signals of the measuring coils 20 are repeated until the stop command is received by the microprocessor 6.

Сигнал, характеризующий наличие дефекта, будет представлен на мониторе компьютера 7 уровнем цветовой интенсивности, отличным от начального однородного фона и пропорциональным амплитуде сигнала соответствующего дифференциального преобразователя. Положение дефекта на поверхности ОК будет определяться номером дифференциального преобразователя 1, которому соответствует сигнал дефекта и координатами многоэлементного преобразователя на поверхности ОК. Зона дефекта будет выделяться на общем фоне карты поверхности ОК ярким цветом высокой интенсивности.The signal characterizing the presence of a defect will be presented on the computer monitor 7 by a color intensity level different from the initial uniform background and proportional to the signal amplitude of the corresponding differential converter. The position of the defect on the OK surface will be determined by the number of the differential transducer 1, which corresponds to the defect signal and the coordinates of the multi-element transducer on the OK surface. The defect zone will stand out against the general background of the OK surface map with a high-intensity bright color.

Поскольку событие, связанное с появлением дефекта в поле зрения оператора в процессе контроля происходит редко, это избавит оператора от монотонного визуального контроля поверхности ОК на мониторе компьютера 7 с высоким уровнем зрительного напряжения. Появление яркого пятна, цвет которого отличен от цвета начального однородного фона монитора, легко замечается оператором, заставляя его повысить уровень внимания.Since the event associated with the occurrence of a defect in the operator’s field of vision during the monitoring process is rare, this will save the operator from monotonous visual control of the surface of the OK on the computer monitor 7 with a high level of visual tension. The appearance of a bright spot, the color of which is different from the color of the initial uniform background of the monitor, is easily noticed by the operator, forcing him to increase the level of attention.

Таким образом оператор будет освобожден от нагрузки повышенной интенсивности при проведении контроля, что позволит сохранить высокий уровень его работоспособности длительное время. Повышение внимания к процессу контроля позволит снизить риск пропуска дефектов и предотвратить эксплуатацию трубопровода с опасными дефектами.Thus, the operator will be freed from the load of high intensity during the control, which will maintain a high level of its performance for a long time. Increased attention to the control process will reduce the risk of missing defects and prevent the operation of a pipeline with dangerous defects.

Предлагаемый дефектоскоп за счет совмещения конструкции многоэлементного дифференциального вихретокового преобразователя, выполненного с использованием технологии печатных плат со схемой управления этим преобразователем и сканером, являющимся автономной мобильной системой, представляет собой конструкцию в целом достаточно легкую и мобильную, обеспечивающую высокую информативность контроля путем получения подробной карты дефектности поверхности ОК.The proposed flaw detector by combining the design of a multi-element differential eddy current transducer made using printed circuit technology with a control circuit of this transducer and scanner, which is an autonomous mobile system, is a design that is generally quite light and mobile, providing high information content of control by obtaining a detailed map of surface imperfection OK.

Claims

An eddy-current flaw detector containing a scanner with blocks of multi-element differential eddy-current transducers installed on its platform installed with an overlap, and a signal control and processing device, while the scanner, made with the ability to move along the control object, contains four pairs of magnetic wheels with a traction drive each, two left and two right pairs of wheels have a rotary drive and are combined with support beams, one of which is rigidly connected to the platform, and the other is mounted on an axle, on The latform also contains measuring, transmission and reception of information over the radio channel and power supply, each multi-element differential eddy current transducer contains N> 1 single-element differential transducers arranged in a row on a printed circuit board, a single or multi-turn field bus with forward and reverse current sections, symmetrically relative to which differential transducers are located, each of which includes a rectangular measuring coil with an output, while the direct current of the excitation bus is located on the printed circuit board, and the reverse current section inside the ferromagnetic screen covering the printed circuit board, the signal control and processing device contains N preamplifiers, a block for isolating and converting the quadrature components of the signals of the differential converters, two analog-to-digital converters, a microprocessor , a personal computer, a SIN signal synthesizer, and an excitation bus power amplifier, wherein the input of each of the N preamplifiers is connected to by the output of the measuring coil of the corresponding differential converter, the outputs of the preamplifiers are connected to the corresponding analog inputs of the block for isolating and converting the quadrature components of the signals of the differential converters, the output of which is connected through the first analog-to-digital converter to the first digital input of the microprocessor, the first digital output of which is connected through a SIN signal synthesizer with the input of a power amplifier connected to the fieldbus, the output of the amplifier is powerfully is connected via a second analog-to-digital converter with a second digital input of the microprocessor, the second digital output of which is connected to the input of the integrator of the quadrature component of the differential converters, the third digital output of the microprocessor is connected to the input of the quadrature component selection switch of the specified block, the microprocessor is connected to personal computer.