RU2121672C1 - Eddy-current inspection device - Google Patents
Eddy-current inspection device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2121672C1 RU2121672C1 RU96115491/28A RU96115491A RU2121672C1 RU 2121672 C1 RU2121672 C1 RU 2121672C1 RU 96115491/28 A RU96115491/28 A RU 96115491/28A RU 96115491 A RU96115491 A RU 96115491A RU 2121672 C1 RU2121672 C1 RU 2121672C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- eddy
- signal
- output
- amplitude
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к неразрушающему контролю качества материалов и изделий методом вихревых токов и может быть использовано для решения задач дефектоскопии электропроводящих изделий. The invention relates to non-destructive quality control of materials and products by the method of eddy currents and can be used to solve the problems of flaw detection of electrically conductive products.
Известно устройство для вихретокового контроля, содержащее генератор, вихретоковый преобразователь, усилитель, детектор, избирательный фильтр и регистрирующее устройство [1]. Известно также устройство для вихретокового контроля, содержащее генератор, вихретоковый преобразователь, усилитель, фазовый детектор, фазорегулятор и индикатор [1]. A device for eddy current control, containing a generator, eddy current transducer, amplifier, detector, selective filter and recording device [1]. A device for eddy current control is also known, containing a generator, eddy current transducer, amplifier, phase detector, phase regulator and indicator [1].
Недостатком известных устройств является неудовлетворительные метрологические характеристики из-за низкой точности и достоверности контроля. A disadvantage of the known devices is unsatisfactory metrological characteristics due to the low accuracy and reliability of the control.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для вихретокового контроля [2] (прототип) содержащее последовательно соединенные генератор, вихретоковый преобразователь, блок амплитудно-фазовой селекции, ко второму входу которого подключен второй выход генератора, полосовой фильтр и индикатор. The closest in technical essence to the claimed device is a device for eddy current control [2] (prototype) containing a series-connected generator, eddy current transducer, amplitude-phase selection unit, to the second input of which a second output of the generator, a bandpass filter and an indicator are connected.
Генератор питает синусоидальным напряжением вихретоковый преобразователь. Сигнал с выхода вихретокового преобразователя, несущий информацию о параметрах контролируемого изделия, поступает на вход блока амплитудно-фазовой селекции, где усиливается и детектируется фазовым детектором. Необходимое для подавления влияния мешающего фактора направление вектора опорного напряжения подбирается с помощью фазорегулятора, на вход которого поступает синусоидальное напряжение со второго выхода генератора. С выхода блока амплитудно-фазовой селекции сигнал поступает на вход полосового фильтра, где происходит частотная селекция сигнала с выделением огибающей. Сигнал с выхода полосового фильтра регистрируется индикатором. The generator supplies sinusoidal voltage to the eddy current transducer. The output signal of the eddy current transducer, which carries information about the parameters of the controlled product, is fed to the input of the amplitude-phase selection unit, where it is amplified and detected by a phase detector. The direction of the reference voltage vector, necessary to suppress the influence of the interfering factor, is selected using a phase regulator, to the input of which a sinusoidal voltage is supplied from the second output of the generator. From the output of the amplitude-phase selection block, the signal is fed to the input of the bandpass filter, where the frequency selection of the signal occurs with the selection of the envelope. The signal from the output of the bandpass filter is registered by the indicator.
Недостатком известного устройства является сравнительно низкая чувствительность, что приводит к снижению надежности контроля. A disadvantage of the known device is the relatively low sensitivity, which leads to a decrease in the reliability of control.
Целью изобретения является повышение чувствительности контроля электропроводящих изделий за счет возведения зарегистрированного сигнала в степень, формирования порций спектра плотности мощности и трехмерного отображения спектров зарегистрированного сигнала. The aim of the invention is to increase the sensitivity of the control of electrically conductive products by raising the registered signal to a power, forming portions of the power density spectrum and three-dimensional display of the spectra of the registered signal.
Указанная цель достигается тем, что устройство для вихретокового контроля, содержащее последовательно соединенные генератор, вихретоковый преобразователь, блок амплитудно-фазовой селекции, второй вход которого подключен к второму выходу генератора, блок полосового фильтра и индикатор дополнительно снабжено последовательно соединенными аналого-цифровыми преобразователем (АЦП), подключенным к выходу блока полосового фильтра, блоком возведения сигнала в степень, блоком формирования порций спектра плотности мощности, блоком отображения спектров в трехмерной графике и ЭВМ. This goal is achieved by the fact that the device for eddy current control, containing a series-connected generator, eddy current transducer, an amplitude-phase selection unit, the second input of which is connected to the second output of the generator, the bandpass filter unit and the indicator is additionally equipped with a series-connected analog-to-digital converter (ADC) connected to the output of the bandpass filter block, the block raising the signal to the power, the block forming the portions of the spectrum of the power density, the block is displayed ia spectra in three-dimensional graphics and computers.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых блоков: аналого-цифрового преобразователя, блока возведения сигнала в степень, блока формирования порций спектра плотности мощности, блок отображения спектров в трехмерной графике, ЭВМ и их новыми связями с остальными элементами схемы. Comparative analysis with the prototype shows that the claimed device is characterized by the presence of new units: an analog-to-digital converter, a power raising unit, a unit for generating portions of the power density spectrum, a unit for displaying spectra in three-dimensional graphics, computers and their new connections with other elements of the circuit.
Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the claimed device meets the criteria of the invention of "novelty."
При введении дополнительных элементов в указанной связи с остальными элементами схемы в заявляемом устройстве для вихретокового контроля, устройства проявляют новые свойства, что приводит к новому техническому результату - повышение чувствительности контроля. With the introduction of additional elements in this connection with the other elements of the circuit in the inventive device for eddy current control, the device exhibit new properties, which leads to a new technical result - increased control sensitivity.
На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для вихретокового контроля. На фиг. 2-4 приведены соответственно двухмерная временная диаграмма сигнала от трубы из нержавеющей стали с искусственным дефектом в виде сквозного радиального отверстия диаметром 0,15 мм, полученная на прототипе (отношение сигнал/шум 2,5), двухмерная временная диаграмма сигнала от указанной трубы, полученная на выходе блока возведения сигнала в степень заявляемого устройства (отношение сигнал/шум 9,2), трехмерная диаграмма спектров сигнала от указанной трубы, полученная с помощью заявляемого устройства (отношение сигнал/шум 98,4). In FIG. 1 shows a structural diagram of a device for eddy current control. In FIG. 2-4, respectively, a two-dimensional time diagram of a signal from a stainless steel pipe with an artificial defect in the form of a through radial hole with a diameter of 0.15 mm obtained on the prototype (signal-to-noise ratio 2.5), a two-dimensional time diagram of a signal from a specified pipe, obtained at the output of the block raising the signal to the degree of the claimed device (signal-to-noise ratio 9.2), a three-dimensional diagram of the spectra of the signal from the specified pipe obtained using the claimed device (signal to noise ratio 98.4).
Устройство для вихретокового контроля содержит последовательно соединенные генератор 1, вихретоковый преобразователь 2, блок амплитудно-фазовой селекции 3, второй вход которого подключен к второму входу генератора 1, блок полосового фильтра 4, индикатор 5, аналого-цифровой преобразователь 6, вход которого подключен к выходу блока полосового фильтра, блок возведения сигнала в степень 7, блок формирования порций спектра плотности мощности 8, блок отображения спектров в трехмерной графике 9 и ЭВМ 10. The eddy-current control device comprises a series-connected generator 1, an eddy-current transducer 2, an amplitude-phase selection unit 3, the second input of which is connected to the second input of the generator 1, a band-pass filter unit 4, an indicator 5, an analog-to-digital converter 6, the input of which is connected to the output a band-pass filter unit, a power raising unit 7, a unit for generating portions of a power density spectrum 8, a spectral display unit in a three-dimensional graph 9, and a computer 10.
Устройство работает следующим образом. Генератор 1 питает синусоидальным током вихретоковый преобразователь 2, который установлен на контролируемом изделии. С выхода вихретокового преобразователя напряжение, несущее информацию о параметрах контролируемого изделия, поступает на вход блока амплитудно-фазовой селекции 3. На второй вход блока амплитудно-фазовой селекции 3 подается напряжение от генератора 1. С выхода блока амплитудно-фазовой селекции 3 напряжение поступает на блок полосового фильтра 4, где происходит частотная селекция сигнала с выделением огибающей. Напряжение с выхода блока полосового фильтра 4 подается на индикатор 5 и аналого-цифровой преобразователь 6. С выхода аналого-цифрового преобразователя 6 преобразованный в цифровой код сигнал поступает на блок возведения сигнала в степень 7, который обеспечивает возведение всей выборки в степень (n + 1), где в качестве n может быть выбрано любое число из ряда 1, 2, 3, 4. Это позволяет существенно повысить отношение сигнал/шум. Сигнал с выхода блока возведения сигнала в степень поступает на блок формирования порций спектра плотности мощности 8, где выборка разбивается на равные порции, размер и количество зависит от геометрических размеров контролируемого изделия, и для каждой порции на основе дискретного преобразования Фурье определяется спектр плотности мощности по формуле
где Gспм - спектр плотности мощности ед2/Гц;
F(n, N) - дискретное преобразование Фурье для выборки процесса (xk, k = 0,...N-1);
F - частота опроса.The device operates as follows. The generator 1 supplies sinusoidal current to the eddy current transducer 2, which is installed on the controlled product. From the output of the eddy current transducer, the voltage carrying information about the parameters of the monitored product is supplied to the input of the amplitude-phase selection unit 3. The voltage from the generator 1 is supplied to the second input of the amplitude-phase selection unit 3. From the output of the amplitude-phase selection unit 3, voltage is supplied to the unit band-pass filter 4, where the frequency selection of the signal occurs with the allocation of the envelope. The voltage from the output of the bandpass filter unit 4 is supplied to the indicator 5 and the analog-to-digital converter 6. From the output of the analog-to-digital converter 6, the signal converted to a digital code is fed to the signal raising block to the power of 7, which ensures that the entire sample is raised to the power of (n + 1 ), where any number from the series 1, 2, 3, 4 can be selected as n. This allows one to significantly increase the signal-to-noise ratio. The signal from the output of the signal exponentiation unit is fed to the unit for generating portions of the power density spectrum 8, where the sample is divided into equal portions, the size and quantity depends on the geometric dimensions of the product being controlled, and for each portion based on the discrete Fourier transform, the power density spectrum is determined by the formula
where G SPM - power density spectrum ed 2 / Hz;
F (n, N) - discrete Fourier transform for a process sample (x k , k = 0, ... N-1);
F is the polling frequency.
Сигнал с выхода блока формирования порций спектра плотности мощности поступает на блок отображения спектров в трехмерной графике 9, где формируется трехмерное отображение спектров плотности мощности порций сигнала по координатам X, Y, Z. По оси X откладывается частота, по оси Y - порядковый номер порции, на которые разбит сигнал, по оси Z - спектр плотности мощности. Это также позволяет повысить отношение сигнал/шум. Результаты контроля выводятся на экран дисплея и регистрируются принтером ЭВМ 10. The signal from the output of the power density spectrum portioning unit is sent to the spectral display unit in a three-dimensional graph 9, where a three-dimensional display of the power portions of the signal portions is generated in the X, Y, Z coordinates. The frequency is plotted along the X axis, the portion number is plotted along the Y axis, into which the signal is divided, along the Z axis is the power density spectrum. It also improves signal to noise ratio. The control results are displayed on the screen and recorded by the computer printer 10.
Экспериментальные исследования заявляемого устройства для вихретокового контроля электропроводящих изделий показали, что по сравнению с устройством аналогичного значения (прототип), заявляемое устройство обеспечивает повышение чувствительности контроля за счет возведения зарегистрированного сигнала в степень, формирования порций спектра плотности мощности и трехмерного отображения спектра зарегистрированного сигнала как минимум на порядок. Experimental studies of the inventive device for eddy current monitoring of electrically conductive products showed that, compared with a device of similar value (prototype), the inventive device provides increased sensitivity of control by raising the registered signal to a power, forming portions of the power density spectrum and three-dimensional display of the spectrum of the registered signal at least order.
Источники информации
1. Клюев В.В., Соснин Ф.Р., Филимонов В.Н. и др. Неразрушающий контроль и диагностики: Справочник - М.: Машиностроение, 1995, с. 303, с. 304.Sources of information
1. Klyuev V.V., Sosnin F.R., Filimonov V.N. Non-destructive testing and diagnostics: Handbook - M .: Mechanical Engineering, 1995, p. 303, p. 304.
2. Дорофеев А. Л., Казаманов Ю.Г,. Электромагнитная дефектоскопия: 2-е изд., переработ. и доп. - М.: Машиностроение, 1980, с. 162-163, 176-179. 2. Dorofeev A. L., Kazamanov Yu.G. Electromagnetic defectoscopy: 2nd ed., Revised. and add. - M.: Mechanical Engineering, 1980, p. 162-163, 176-179.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96115491/28A RU2121672C1 (en) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | Eddy-current inspection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96115491/28A RU2121672C1 (en) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | Eddy-current inspection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU96115491A RU96115491A (en) | 1998-10-27 |
| RU2121672C1 true RU2121672C1 (en) | 1998-11-10 |
Family
ID=20183876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96115491/28A RU2121672C1 (en) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | Eddy-current inspection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2121672C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2522779C1 (en) * | 2012-01-20 | 2014-07-20 | Прюфтехник Дитер Буш Аг | Device and method of non-destructive flaw testing of test object by eddy currents |
-
1996
- 1996-07-23 RU RU96115491/28A patent/RU2121672C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Дорофеев А.Л., Казаманов Ю.Г. Электромагнитная дефектоскопия: 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980, с.176 - 179. Клюев В.В., Соснин Ф.Р., Филимонов В.Н. и др. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник. - М.: Машиностроение, 1995, с.303-304. Герасимов В.Г. и др. Неразрушающий контроль качества изделий электромагнитными методами. - М.: Энергия, 1978, с.156-157, рис.8 - 2. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2522779C1 (en) * | 2012-01-20 | 2014-07-20 | Прюфтехник Дитер Буш Аг | Device and method of non-destructive flaw testing of test object by eddy currents |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7443156B2 (en) | Apparatus and method for identifying defects on objects or for locating objects | |
| EP0655623B1 (en) | Relative resonant frequency shifts to detect cracks | |
| GB2192993A (en) | Eddy current surface mapping system | |
| US5408880A (en) | Ultrasonic differential measurement | |
| JP4090077B2 (en) | Lattice sensors for measuring the conductivity distribution in a flow medium and methods for obtaining their measurement signals | |
| JPS60152950A (en) | Eddy current nondestructive testing method and device thereof | |
| CA2629408A1 (en) | Induction balance sensor | |
| JPS6314905B2 (en) | ||
| RU2121672C1 (en) | Eddy-current inspection device | |
| EP0165051A2 (en) | Color display of related parameters | |
| CN109459486B (en) | Method for measuring water content of meat product by utilizing electromagnetic induction | |
| GB2161936A (en) | Alternating current potential drop crack detection | |
| Gajewski | Measuring probes, head, and system for the non-contact, electrostatic measurements of the two-phase flow parameters in pneumatic transport of solids | |
| Kirkcaldy et al. | Partial discharge detection using distributed acoustic sensing at the oil-pressboard interface | |
| JP2000131287A (en) | Method and device for detecting flaw using magnetic measurement | |
| RU226169U1 (en) | Two-channel electromagnetic-acoustic module | |
| CN219084819U (en) | Metal object surface defect detection device | |
| RU2102739C1 (en) | Gear for eddy-current inspection | |
| SU845077A1 (en) | Device for non-destructive inspection of electroconductive articles | |
| JP2654793B2 (en) | Partial discharge detection device | |
| SU868554A1 (en) | Method and device for non-destructive testing | |
| SU813319A1 (en) | Device for determination partial bit position | |
| SU649997A1 (en) | Eddy-current device for non-destructive inspection of articles | |
| SU1170339A1 (en) | Method of eddy current check of ferromagnetic metal objects | |
| JPH05196608A (en) | Separated eddy current flaw detecting method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040724 |