SU1392347A1 - Вихретоковый способ контрол параметров немагнитного сло и зазора - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может йайти применение в неразрзтаающем контроле качества изделий вихретоковым, ультразвуковым, индукционным и др. методами, а также в акустике, экранировании РЭА, индукционной воздушной и наземной электроразведке полезных ископаемых и т.п. Целью изобретени   вл етс  повьшение точности контрол . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе, включающем размещение вихретокового преобразовател  в зоне контрол , измен ют частоту тока возбуждени  преобразовател , обеспечива  проникновение электромагнитного пол  на глубину от нескольких долей до величины, равной ипи большей толщине сло , и измер ют амплитуду вносимого в преобразователь сигнала во всем диапазоне вари- аций частоты. Параметры сло  определ ют по результатам обработки параметров сигнала, измеренньпс в характерной точке, измер ют также частоту и фазу вносимого в преобразователь сигнала во всем диапазоне их ва- риаций по результатам обработки параметров сигнала, измеренных на максимальной частоте. Определ ют зазор между преобразователем и слоен, затем нормируют измеренную амплитуду сигнала по частоте и зазору, определ ют также зависимость нормированной по частоте и зазору амплитуды от фазы сигнала, вносимого в преобразова тель электропровод щим немагнитным слоем толщиной, много большей глубины проникновени  электромагнитного пол . Сравнивают пронормированные по частоте и зазору амплитуду на полученной зависимости и измеренную амплитуду сигнала при одном и том же значении фазы сигнала и фиксируют параметры сигнала при совпадении пронормированных амплитуд. При этом наиболее оптимальным  вл етс  решение , в котором из множества фиксиру емых параметров сигналов, соответствующих совпадающим значени м пронор- мированных амплитуд, дл  последующей обработки выбирают параметры сиг- нала на минимальной.частоте. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (/ С

Description

: Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при неразрушающем кон- роле качества изделий.

Цель изобретени  - повьцление точности контрол  путем определени  характерной точки, как точки совпадени  двух сигналов или точки пересечени  двух амплитудно-фазовых зависимостей. ; На фиг. 1 изображена структурна  схема одного из вариантов устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа; на фиг. 2 - нормированные по частоте И зазору амплитуда А, на по- лученной зависимости и измеренна  амплитуда А сигнала от изменений фазы If, как функции частоты сигнала.

Устройство дп  осуществлени  предлагаемого способа содержит последова- тельно соединенные генератор 1 регу- Iлируемой чacтoты вихретоковый преоб- Iразователь 2, измерительный блок 3, второй вход которого подключен к выходу генератора 1, блок 4 обработки параметров сигнала, два других входа которого подключены соответственно к частотному и фазовому выходам измерительного блока 3, второй измерительный блок 5,, два других входа KOTO рого соединены соответственно с фазовым и частотным выходами измерительного блока 3, а четвертый вход - с выходом запоминающего блока 6, включенного по входу с фазовым выходом измерительного блока 3, и второй блок 7 обработки параметров сигнала , два других входа которого подключены соответственно к частотному и фазовому выходам второго измерительного блока 5. Второй выход блока 4 обработки и оба выхода блока 7 обработки  вл ютс  вьпсодами устройства в целом.

Способ основан на наличии счет- .ного множества точек совпадени  (пересечени ) нормированных по частоте и зазору амплитудно-фазовой зависимости системы преобразователь-контро лируемый слой с амплитудно-фазовой зависимостью системы преобразователь - злектропровод щее немагнитное изделие толщиной t ее.

Способ осуществл ют следующим образом.

Вихретоковый преобразователь 2 размещают в зоне контрол . С помощью генератора 1 регули уют частоту тока возбуждени  преобразовател  2 в диапазоне , обеспечивающем проникновени

5

О 5

0 5 Q

0

5

0

электромагнитного пол  на глубину от нескольких долей до величины, равной или большей толщине сло . После этого выходной сигнал преобразовател  2 поступает на вход измерительного блока 3, на второй вход которого . с выхода генератора 1 одновременно поступает опорньй сигнал. С помощью блока 3 измер ют параметры (амплитуду А,, фазу м и частоту ы,) вносимого в преобразователь 2 сигнала. Затем напр жени , пропорциональные измеренным параметрам А,, cf и w, сигнала , поступают на соответствующие входы блока 4 обработки. В блоке 4 измер ютс  параметры сигнала на максимальной частоте, обрабатываютс  по известному алгоритму и по результатам обработки вьщел ютс  напр жение U(h), пропорциональное зазору h между преобразователем 2 и контролируемым слоем. Кроме того, в блоке 4 осуществл етс  операци  нормировани  измеренной амплитуды А, сигнала по частоте и сигнала и зазору h, т.е. выдел етс  сигнал А. При этом сигнал А действует на первом выходе блока 4 обработки, а сигнал U(h) - на втором выходе блока 4,  вл ющимс  одновременно выходом устройства в целом.

Экспериментальным или расчетным путем определ ют также зависимость нормированной по частоте зазору h амплитуду А а от фазы ip , вносимого в преобразователь 2 электропровод щим немагнитным слоем толщиной , много больщей глубины проникновени  в него электромагнитного пол . Ввод т полученную зависимость.в запоминающий блок 6. Затем напр жени , пропорциональные фазе if и частоте и,, с выхода измерительного блока 3 и напр жение, пропорциональное пронормированной амплитуде А, с выхода блока 4 обработки поступают на входы второго измерительного блока 5, на четвертый блок которого с выхода запоминающего блока 6 поступает напр жение, пропорциональное пронормированной амплитуде А на полученной зависимости (фиг. 2). При этом вход запоминающего блока 6  вл етс  одновременно фазовым выходом блока 3.

Во втором измерительном блоке 5 при измеренной фазе i сигнала преобразовател  2 сравниваютс  пронормированна  амплитуда А на полученной зависимости и измеренна  амплитуда А (фиг. 2) и при условии их совпадени  фиксируют параметры (А, Уо и tjjj сигнала преобразовател  2. После этого напр жени , пропорциональные АО , (/ и сУд, поступают на входы второго блока 7 обработки, В блоке 7 осуществл етс  обработка параметров о Wo сигнала, например, по соответствующим алгоритмам:

М (/з)1п(А 4-Ci)j/{4 + C2),

где ( ;

R - эквивалентный радиус ВТП; „ - магнитна  посто нна ;

A AO/AM-IOO;

А1У4 - максимальна  вносима  в ВТП

амплитуда сигнала, соответст вующа  минимально возможному при контроле значению зазора h и С,5 и ,6 (при H h/RetO,l;

3,0 и бГО,625; а также

(,(ir

где Cj(2-2,5)-n;

,2,3,....

C-J устанавливают при градуировке на заданные диапазоны вариаций и, d и t по минимальной погрешности. При этом на выходе блока 7 действуют сиг- налы и(б) и U(t), пропорциональньш соответственно только удельной электрической проводимости & и толщине t сло .

Дополнительное повышение точности контрол  параметров сло  достигаетс  тем, что из множества фиксируемых в блоке 5 параметров сигналов, соответствующих совпадающим (точки/О и С на фиг. 2) значени м пронормированных амплитуд, дл  последующей обработки в блоке 7 выбирают параметры сигнала , измеренные на минимальной частоте , т.е. в точке 0. (А, ifj, и WQ), в окрестности которой различие.() пронормированных амплитуд на смежных фазах (частотах) больше, нежели, например , в точке С, При этом Cj выбирают равным 2-2,5; а .

Claims (2)

1.Вихретоковый способ контрол  параметров немагнитного сло  и зазора , заключающийс  в том, что преобразователь размещают в зоне контрол , измен ют частоту тока возбуждени  преобразовател  в диапазоне, обеспечивающем проникновение электромагнитного пол  на глубину от нескольких долей толщины сло  до величины, равной или большей толщины сло , измер ют амплитуду вносимого в преобразователь сигнала во всем диапазоне вариаций частоты, измер ют амплитуду, фазу и частоту вносимого в преобразователь сигнала в характерной точке , по результатам обработки измеренных фазы и нормированной.по частоте амплитуды определ ют удельную электрическую проводимость сло , а по результатам обработки измеренной частоты и найденного значени  удельной электрической проводимости определ ют толщину сло , отличающийс  тем, что, с целью повьппени  точности контрол , предварительно измер ют на максимальной частоте амплитуду и фазу вносимого в преобразователь сигнала, по результатам обработки фазы и нормированной по частоте амплитуды определ ют зазор, измен ют частоту в выбранном диапазоне , определ ют зависимость нормированной по частоте и зазору амплитуды от фазы сигнала, вносимого в преобразователь электропровод щим немагнитным слоем, толщиной много большей глубины проникновени  в него электромагнитного пол , затем измер ют также частоту и фазу сигнала, вносимого в преобразователь контролируемым слоем, сравнивают пронормированные по частоте и зазору измеренную амплитуду и амплитуду на полученной- зависимости при одном и том

же значении фазы сигнала, и определ ют характерную точку по их совпадению .

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что из множества фиксируемых параметров сигналов,соответствующих совпадающим значени м пронормированных амплитуд, дн  последующей обработки выбирают параметры сигнала на минимальной частоте.

X ./.

9ti

92

90

в6

ве

х

в«

TS

те

.

Фи&. i

V

ei У2 У

Ри&. г

67 , ерад.