SU1032406A1 - Способ неразрушающего электромагнитного контрол физико-механических параметров материалов и изделий и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1. Способ неразрушающего электромагнитного контрол  физико-механических параметров материалов v изделий , заключающийс  s том, что измерительную цепь первичного преобразовател  возбуждают периодическм повтор ющимис  импульсами напрг: кэни  и измер ют среднее значение однопол рных полуволн собственных затухающих колебаний на элементах цепи первичного преобразовател .о т л и ч аю щ и и с   тем, что, с це.пью повышени  достоверности контрол  и расширени  диапазона контролиоуемых параметров, обеспечивают в измерительной цепи апериодический переходный процесс путем изменени  характера коммутации и структуры изнерите ьной цепи, выбирают по критерию ма ссимальной чувствительносT .-i к парэметрак контрол  или максимального отличи  в чувствительности к зти.ч параметрам гфомежутки времен;: и полуволны дл  отбора информ .аци;:, общее число которых равно числу одновременно контролируемых паракетров; из,--,ер ют в апериодических выходных сигналах мгновенные зна1;еи:1Я г апр жений з выбранные моменту времени и соедние значени  напр жений выбрз ных участков переходного процесса-, а также максимальные или средние значени  напр жений GL-iopaHHbix полуволн собственных затухающих колебаний в измеритель- ; ной цепи .привод т аыделенные сигналы к одной форме и используют дл  определени  контролируемых параметров , 2. Устройство дл  неразрушающе (ТЕзиЛ гс электромагнитного контрол  физико-механических параметров материалов V, изделии.; cQ.aepiKaiiiSe последовательно соединенные rei-;epavop импульсое напр жени , измерительну 0 цепь перЕ/ц -ого преобразовател , блок обработ;-: , информации и измерительный блок с V -П Л - а ю L. е е с   тем. что, с цэлью повь1 ени  достоверности г-онтрол  и расширени  диапазона контро-Пипуемых г.араметров, измерительна  L|e:u; выполнена Е виде колебательного . подклочес-:ного к генератору мерзз активное сопротивление посред™ стзсм коммутатора.

Description

Изобретение относитс  к нерзэрушающему элекгромагнитному контрОЛЮ физико-механических пар аметров и изделий и может использоватьс  д,л  опр делени  магнитной проницаемости, электропроводности, толщины н других параметров изделий, I Известен способ неразрушающего электромагнитногО контрол  физико-ме ханических параметров материалов и изделий, заключающийс  п том, что изделие намагничивают поочередно в даух йзаинно перпендикул рных направлени  м гиализируют величину сигнала электромагнитиого преобразозател  ( измер  ют остаточную намагниченность издели  и по-величине угла поворота тангенциальной составл ющей вектора остаточной намаг1 иченности суд т о конрол -;руемом параметре ОУстройство дл  осуществлени  указанного способа содержит источник посто нного тока, электронный коммутатор , намагничивакнцую систему и феррозондовый преобразователь, устаноаленный в плоскости полюсов магнитопроводов намагничивающей системы с возиожкостью поворота вокруг ее оси,

Недостатками указанных способа и у :тройстБа  вл ютс  зависимость результатов контрол  от изменени  величины зазора между преобразователем и изделием и отсутствие одновременного контрол  нескольких параметров.

Известен также способ неразрушающего электромагнитного контрол  физико-механических параметров материа лов и изделий, заключающийс  в том, что в изделии возбуждают вихревые

токи пр моугольными импульсами ПО

средством электромагнитного преобразовател , определ ют за четыре nep -;ода тока возбуждени  среднее значение четырех промежутков времени- на прот жении котррых выходной аТТериодический сигнал уменьшаетс  до соответствующих заданных уровней, i, по указанному среднему значению суд т о результатах контрол  2.

Устройство дл  реализации данного способа содержит последовательно соединенные импульсный генератор тока ,, индукционный датчик, усилитель, двухполупериодный выпр митель, пиковый детектор-индикатор., а также блок стандартной амплитуды, выполненный в формировател  ступенчатого сигнала, схем совпадени , св занных

ь ним входами, и подключенного к выходам схем совпйдени  масштабного узла,

Недостатком данных способа и устройстаа также  вл етс  невозможност одновременного контрол  нескольких параметров с взаимной их разв зкой .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  способ неразрушающего электромагнитного контрол  физико-механических Пгзраметров материалов и изделий, заключающийс  в том, что измерительну с цепь перэичного преобразовател  возбуждают периодически повтор ющимис  И мпульса1-1и напр жени  и измер ют среднее значение однопол рных полуволн собственных затухающи;-- колебаний на элементах цепи первичного преобразовател  L 3 J.

Устройство дл  осуществлени  известного способа содержит последовательно соединенные генератор ;/;Нпульсоз напр жени , измерительную цепь ,рвичного преобразовател ., блок обработки информац|-)И и измерительный блок,

К недостаткам известных спссооа Vf устройства относ тс  пэаимное вли ние одних параметров контрол  на другие ( например, сильное вли ние изменени  величины зазорг ме:аду преобразователем и объектом контрол  на показани  индикатора измер емого параметра) и отсутствие одновременного контрол  нескольких параметров с их взаимной разв зкой.

Цель изобретени  - повышение досверности контрол  и расширение диапазона контролируе№1х параметров.

Поставленна  цель достигаетс  те что согласно способу неразрушающего контрол  физико-механических параметров материалов и изделий, заключющемус  в том, что измерительную це первичного гфеобразовател  эозбуждают периодически повтор одимис  ими1ульсами напр жени  и измер кл среднее значение однопол ржых полуволн собственных затухающих колебаний и элементах цепи первичного преобразозател , обеспечивают в измерительной цепи апериодический переходный процесс путем изменени  характера коммутации и структуры измеритель ной цепи, .выбиозот по критерию максимальной чувствительност -, к паоамет 3 рам контрол  или максимального отлич в чувствительности к этим параметр промежутки времени и полуволны дл отбора информации, общее число Которых равно числу одновременно контролируемых параметров, измер ют в апериодических выходных сигналах мгновенные знамени  напр жений в выбранные моменты времени и средние значени  .напр жений выбранных умаетков переходного процесса, а также максимальные или средние знамени  напр жений выбранных полуволн собственных затухающих колебаний в измерительной цепи, привод т выделенн сигналы к одной форме и используют дл  определени  контролируемых пара метров. Указанна  цель достигаетс  тем, что. в устройстве дл  неразрушающего электромагнитного контрол  физико-механических параметров материалов и изделий, содержащем последовательно соединенные генератор импульсов напр жени , измерительную цепь первичного преобразовател ,бло обработки информации и измерительный блок, измерительна  цепь выполн на в виде колебательного контура, подключенного к генератору через ак тивное сопротивление посредством коммутатора. Сущность способа неразрушающего электромагнитного контрол  состоит в использовании различного характера изменени  чувствительности выход ных сигналов измерительной цепи пер вичного преобразовател  к различным параметрам объекта контрол  в н стационарных режимах работы преобра зовател  дл  выделени  св занной линейно независимой мнргопараметровой информации с последующей ее разв зкой таким образом, что каждый из конечных сигналов  вл етс  функцией только одного из контролир емых параметров, что и обеспечивает их одновременный раздельный контроль . Нестационарные режимы работы первичного преобразовател  вызывают с  поочередным включением и отключе нием цепи первичного преобразователи от источника посто нного напр же ни , что равносильно питанию цепи периодическими импульсами напр жени пр моугольной формы. В общем случае период повторени  возбуждающих импульсов следует выбирать примерно в 6 п ть раз Ьольиав эквивалентной посто нной времени переходного процесса, что исключает потерю информации в конечной стадии переходных процессов. Наличие значительного активного сопротивлени  nps-; включении цепи обеспечивает апериодический характер переходного процесса, а при отключении цепи возникают собственные за/ухающие колебани  за счет энергии магнитного пол  преобразовател  и электрического пол  конденсатора, подклюиенного параллельно обмотке возбуждени  преобразовател , что сущестззнно увеличивает объем информации . Вь:деление св занной линейно независимой информации следует осуществл ть по критерию максимальной чувствительности и максимального отличи  Б чувствительности к заданной совокупности одновременно контролируемых параметров, простота взаимной разв зки которых зависит от четкости выбора моментов и промежутков времени дл  отбора информации, в том числе и узловых точек переходных напр жений. В качестве информативных вел.5чин в апериодических выходных сигналах используютс  мгновенные значени  напс жений в выбраниь1е моменты времени и средние значени  напр жений выбранных участков, а в собственных затухающих колебани х используютс  максимальнь;е или средние значени  напр жений выбранных полуволн. При этом общее число инф1эрмати8ных величин равно числу одновременно контролируемых I :-13мерпемых и подавл емых) паpa ,eтpoв. На чертеже представлена блок-схема устройства дл  неразрушающего , электронагнитного контрол  физикоме ,:анических параметров и изделий. Устройство содержит последоватегк ио соедикечньиз источник 1 питани , енератор 2 импульсов напр жени  j измерите.пьную цепь 3 первичного преобразовател  , блок обработки информации; , включающий электронные ; ключи 5, пиковые детекторы 6, интеграторы 7 и многофазный мультийибратор 8, и имзерителькый блок Э. Измерительна  цепь 3 первичного преобразовател  выполнена в виде коммутатора 10, активного сопротивлени  11 и колебательного контура

12s образованного первичной обмоет кой преобразовател  4 и конденсатором

13.

Способ с помощью устройства осу ществл етс  следующим образом.

Колебательный контур 12 через активное сопротивление 11 поочередно подкльэчаетс  и отключаетс  от источника 1 посто нного напр жени  от ге нератора 2. При этом коммутатор 10 Г1сочередно измеинет ,чарактер коммутации и структуру измерительной цеп преобразовател : при акл10че 1ии измерительной -цепи первичного преобразовател  в переходном процессе участвует активное сопротивление 11, а при отключении переходный процесс протекает только в колебательном контуре 12о ПозЛ)му при включении переходный процесс носит апериодический характер,а при отклю мении возникают собственные затухаю щие колебани . В качестве коммутатора 10 может быть использован полупроводниковый транзистор, работаю щий в клЮЧевом режиме.

(13 измерительной цепи первичного преобразовател  4 (измерительной обмотки преобразовател , нагруженной на большое сопротивление) переходные напр жени  в форме апериодических и колебательных затухающих сигналов, поступают на отдельные электронные ключи 5, которые управл ютс  сигналами от многофазного (Мультие иб ратора 8, работающего в ждущем режиме , и выдел ют Г ромежуточные сигналы , т.е. различные характерные участKi-1 переходных |Напр жений по 8Ь бранно му критерию отбора информации.

Из электронных ключей 5 выбранные проме ;уточнь1е сигналы поступают на пиковые детекторы 6 дл  выделени  из них максимальных значений и на интеграторы 7 дл  получени  средних значений соответствуюи их промежутомных сигналов.

Полученные максимальные и средние проме);уточ1-1ык сигнагюв поступают в измерительный блок S. где осуществл етс  их взаимна  разв зка -л раздельное измерение всех

:-;онтролируе1чых параметров. В каиестве H.3fiepi-iTeribHoro бмтока 9 может быть применено обобш,е1-:нос-: измерительное у с т р ой с т Ео , п р и м е н   ющ а е с   при м н о f- о параметроБОм электрома нитном контроле: корнеиерное;. автоматически решаюfj;ee систему уравнений, котора  соответствует совокупности контоолируемых :и: мер емь:х и подавл емых/ riapSfieTpoB,

и формирующее выходные сигналы, каждый из : а-0рых  вл етс  функцией только одного иь коктролируемьх пазметров , о

н а iouse е , а е г о и а т и ч е с к и

относ щее контролируемую деталь к определенному клас;су; и т . ,с .

Изобр{

ТОЧНОСГИ

особенгс при контроле движущихс  материалой и изделий, юзнол ет вести од но в р е и -ы и нт р o.i ь нес к о л ь к и х параметров атерИ: ло:;; и изделий.

Claims (2)

1. Способ неразрушающего электромагнитного контроля физико-механических параметров материалов и изделий, заключающийся в том, что измерительную цепь первичного преобразователя возбуждают периодически повторяющимися импульсами напряжения и измеряют среднее значение однополярных полуволн собственных затухающих колебаний на элементах цепи первичного преобразователя.о т л и ч βίο щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля и расширения диапазона контролируемых параметров, обеспечивают б измерительной цепи апериодический переходный процесс путем изменения характера коммутации и структуры измерительной цепи, выбирают по критерию максимальной чувствительности к параметрам контроля или максимального отличия е· чувствительности к этим параметрам промежутки времени и полуволны для отбора информации. общее число которых равно числу одновременно контролируемых параметров, измеряют б апериодических выходных сигналах мгновенные значения напряжений з выбранные моменты времени и средние значения напряжений выбранных участков переходного процесса, а также максимальные или средние значения напряжений выбранных полуволн собственных затухающих колебаний з измеритель- ; ί ной цепи,приводят выделенные сигнаЛЬ! К ОДНОЙ форме И ИСПОЛЬЗУЮТ ДЛЯ Lama определения контролируемых пара- ρ®=π

MS Т ПО в, С2

2. Устройстао для неразрушающе- .Т го электромагнитного контроля физико· механических параметров материалов jjC=? зделий, содержащее последовательсоединенные генератор импульсов ΙΙΌ ряжения, измерительную цепь пер- I чого преобразователя, блок обракн информации и измерительный блок «0^ л и ч а ю е е с я тем. что,-- | . елью повышения достоверности | и 1'

С контроля к расширения диапазона конт~ 0 * ротируемых параметров, измерительная | це?'.ь выполнена в виде колебательного контура, подключенного к генератору через активное сопротивление посредством коммутатора.