SU1402081A1 - Вихретоковый дефектоскоп - Google Patents

Description

(46) 30.08.90. Бюп. Р 32 (

(21)4077 89/25-28

(22)11.06.86: (72) А. II. Алексеев и А. Е. Саймаии 

(53)620.179.14(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 744314, кл. G 01 N27/90, 1978,

Авторское свидетельство СССР 794468, кл. О 01 № 27/90, 1979.

(54)ВИХРЕТОКОВЫЙ ДЕФЕКТОСКОП ,

(57)Изобретение относитс  к нераару шающему контролю и может быть испапь- зовапо дл  дефектоскопии электропро- вод щих изделийi Повьше1те достоверности контрол  достигаетс .за счет подавлени  перекосов BHJtpeTotcoBotxj преобразовател  на результаты дефектоскопии . В процессе контрол  выполн етс  автоматическа  рёгулировк а  эг

мерительного автогенератора 2 с включенным в его колебательный контур вихретоковым преобразователем 1. Регулировка обесЛечиваетс  блоком 5 измерени  зазора и блоком 6 измерени  перекоса. Информаци  о перекосе поступает с 2п вспомогательных вихре- гоковых преобразователей 3; Информативным параметром о состо нии конт- . ролируемого объекта служит длитёль- ность переходного процесс в измерительном автогенераторе 2. Блок 8 обработки сигналов преобразует длительность установлени  высокочастотных колебаний в двоичный код, сравнивает его с пороговым и вьщает информацию на индикатор 9. Временное разделение работы автогенераторов обеспечивает распределитель 7 3 з.п. ф-лы, 12 мл.

I .

Л

у г

,11

1

Изобретение относитс  к неразрушающему Контролю и может быть использо вано дл  дефектоскопии электропровод щих изделий,

. Цель изобретени  - повышение достоверности контрол  путем подавлени  вли ни  перекосов вихретокового преобразовател  на результат контрол

На фиг, 1 дана структурна  схема вихретокового дефектоскопа; на фиг, 2 - блок вихретоковых преобразователей; на фиг, 3 - принципиальна  электрическа  схема блока управл емых вспомогательных автогенераторов вспомогательными вихретокойым преобразовател ми; на фиг, 4 - принципиальна  электрическа  схема измерительного автогенератора; на фиг, 5 - структурна  схема блока измерени  зазора; на фиг, 6 - структурна  схе ма блока измерени  перекоса; на фиг, 7 - структурна  схема блока обработки сигналов; на фиг, 8 - вольт- амперные характеристики л мбда-тетро да; на фиг, 9 - график зависимости частоты вспомогательного автогенератора от зазора; на фиг, 10 - график зависимости напр жени  на первом затворе л мбда-тетрода измерительного

I

автогенератора от зазора (.при уело-

ВИЙ неизменности выходного сигнала блока обработки сигналов)| на фиг, 11 - график зависимости напр же ни  на втором затворе л мбда-тетрода измерительного автогенератора от за зора и перекоса (при условии поддержани  неизменным сигнала блока обработки сигналов); на фиг. 12 - взаимное расположение преобразователей и

объектов контрол ,,

Блок 6 измерени  перекоса (фиг, б) состоит из 2 п счетчиков 28-31, п

схем 32 и 33 вычислени  абсолютного де значени  разности, схемы 34 выделени  максимального значени , дешифратора 35, m посто нных запоминающих устройств 36-38, схе№-1 ИЛИ 39, цифроаналогового преобразовател  40,

Блок 8 обработки сигналов (фиг, 7) состоит из преобразовател  41 длительность - код, схемы 42 сравнени , формировател  43 кода.

Дефектоскоп работает следующим обВихретоковый дефектоскоп состой из измерительного вихретокового преобразовател  1, управл емого измери- . тельного автогенератора 2, вспомога- тельных вихретоковых преобразователей 3, управл емых вспомогательных автогенераторов 4, блока 5 измерени  зазора , блока 6 измерени  перекоса, распределител  7, блока 8 обработки сигналов и индикатора 9, Измерительный вихретоковыЙ преобразователь I включен в колебательный контур управ

50

л емоГо измерительного автогенератора 2, выход которого подключен к блоку 55 8 ббработки сигналов. Выход последнего подключен к индикатору 9, 2 п вспомогательных накладных вихретокоo

c 0 5 л

0

вого преобразовател  3 включены в колебательные контуры 2 п вспомогательных автогенераторов А, Выходы последних параллельно подключены к входам блока 5 измерени  зазора и блока 6 измерени  перекоса. Выход блока 5 св зан с первым управл ющим входом управл емого измерительного автогенератора 2, Выход блока 6 измерени  перекоса подключен к второму управл ющему входу измерительного автогенератора . Выходы распределител  7 соединены с управл ющими входами вспомогательных автогенераторов 4, с входами блока измерени  зазора, блока измерени  перекоса и блока обработки сигналов. Вспомогательные вих-. ретоковые преобразователи 3 жестко укреплены в одной плоскости с измерительным вихретоковым преобразователем 1 и размещены равномерно вокруг него на одинаковом рассто нии от его оси.

Управл емые вспомогательные автогенераторы 4 состо т (см, фиг, 3) из л мбда-диодов 10-15 и конденсаторов 16-18, В колебательные контуры вспомогательных автогенераторов 4 включены вспомогательные преобразователи 3;

т 7 т 5 о 2гг

,)

Управл емый измерительный автогенератор 2 состоит (см. фиг. 4) из переменного резистора 19, л мбда-тетрода 20 и 2 конденсатора 22.

Блок 5 измерени  зазора (фиг-, 5) состоит из схемь ИЛИ 23, делител  24 на два, счетчика 25, преобразовател  26 кода, цифроаналогового преобразовател  27,

50

разом.

Распределитель 7 поочередно крат- ковременнр включает 2 п вспомогательных автог еиераторов 4, сигналы от которых попадают в счетчик 25 (фиг. 5)

и в 2 n счетчиков 28-3 (фиг. 6). Следует отметить, что на вход схемы ИЛИ 23 сигналы поступают от вспомога- тельньтх вихретоковых преобразователей 3 и З , которые расположены с про- тивоположных сторон от измерительного вихретокового преобразовател  1, В счетчике 25 после делени  на два в делителе 2А хранитс  информаци , характеризующа  зазор hj между измерительные вихретоковым преобразователем I и объектом контрол ,  вл юща с  средним значением зазоров h, и h« (фиг. 12). После трансформации двоич- ного в преобразователе 26 кода (в соответствии .с зависимостью, показанной на фиг. 0) новое двоичное число преобразуетс  в цифроанапого- вом преобразователе 27 в аналоговый

сигнал Uj, , который управл ет работой автогенератора 2. Сброс счетчика 25 осуществл етс  по команде распределител  7, по его же сигналам циф- роаналоговый преобразователь 27 формирует импульсы, периодически включающие и выключающие автогенератор 2, Амплитуда зтих импульсов зависит от зазора, за счет чего происходит компенсаци  его измерени .

Сигналы от каждого вспомогательного автогенератора U ц f хран с  в счетчиках 28-31 блока 6 измерени  перекоса, где f; - частота колебаний; Z - врем  работы автогенератора 4 при поступлении разрешающего сигнала от распределител  7 ( Г s и 10 мкс). Число счетчиков 28-31 равно 2 п. При этом на счетчики 28 и 29 подаютс  сигналы от вспомогательных вихретоковых преобразователей 3 и 3, а на счетчики 30 и 31 от лреоб- разователей 3 и 3 , т.е. от расположенных друг напротив друга. После .обработки поступившей информации на выходе n схем 32 и 33 вычислени  а6солютного значени  разности имеютс  сигналы, пропорциональные перекос.ам в соответствующих радиальных направ- леии х. Схема 34 выделени  максимального значени  сопоставл ет n значений перекосов, выбирает наибольшее значение и подает данный сигнал на параллельно включенные входы m посто нных запоминающих устройств 36- 38, В каждый момент времени работает лишь одно из этих устройств, выбор которого осуществл етс  дешифратором 35 в зависимости от величины зазора.

U02081

0

s

0

поданного на вход дешифратора 35 в виде кода Ny. С выхода соответству- :. ющего посто нного запоминающего устройства сигнал проходит через схему ИЛИ 39 и поступает на вход цифроана- логового преобразовател  40, который формирует напр жение , компенсирующее вли ние перекоса. Посто нные запоминающие устройства 36-38 программируютс  в соответствии с зависимост ми , показанными на фиг, II. При этом каждое из этих устройств описывает одну ветвь, изображенную на графике. Выбор каждой ветви осу щесТвл етс  по команде блока 5 из- . мереки  зазора, поступающей на дешифратор 35. Очевидно, что дл  снижени  погрешности компенсации перекоса число ветвей га следует увеличивать. Выбор числа m осуществл етс  исход  из диапазона изменени  перекоса и допустимой погрешности компенсации мешающего фактора. Программирование 5 посто нных запоминающих устройств 36- 38- и построение преобразовател  26 кода осуществл ютс  в соответствии с экспериментально полученньпчи зависимост ми .

Claims (4)

1. Вихретоковьй дефектоскоп,, содержащий последовательно соединенные измерительный автогенератор с измерительным вихретоковым преобразователем в колебательном контуре, блок обработки сигналов и индикатор, последовательно соединенные вспомогательный автогенератор и блок измерени  зазора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности контрол , он снабжен блоком из мерени  перекоса, распределителем, 2 n вспомогательными автогенераторами 2 п-1 вспомогательными вихретоковыми преобразовател ми, включенными в.коебательные контуры соответствующих вспомогательных автогенераторов, измерительный и вспомогательные автоге нераторы выполнены управл емыми, выходы вспомогательных автогенераторов подключены паралпельно к входам блоков измерени  зазора и измерени  перекоса , выход блока измерени  зазора подключен к первому управл ющему вхоу измерительного автогенератора, вы од блока измерени  перекоса подключен к второму управл ющему вхоДу измерительного автогенератора, 2 п выходов распределител  соединены с уп- равл ющиь4и входами 2 п вспомогательных автогенераторов, 2 и 2 п+ + выходы распределител  соеднне- ны соответственно с вторым и третьим входаьш блока измерени  зазора, 2 + 3-ий выход распределители соединен

с вторым входом блока измерени  neper Q гательными вихретоковыми преобразова- коса, 2 п- -А-ый выход распределител  соединен с вторым входом блока обработки сигналов, второй выход блока измерени  зазора соединен с третьим входом.блока измерени  перекоса, а ig вспокюгатсльные вихретоковые преобразователи равномерно размещены на одинаковом рассто нии от оси измерительного вихретокового преобразовате - л  и устанойлены в одной с ним плос- 20 кости,

2, Дефектбскоп по п, 1, о т Л И - чающийс  тем, что блок измерени  зазора выполнен в виде последе- 25 вательно соединенных двухвходовой схемы ИЛИ, делител  частоты ма двй, счетчика, преобразйвателй кода и циф роаналогового преобразойател , причем входы схемы ИЛИ подклю 1ень к. вь1ходам 30 двух вспомогательных автогенераторов . 8Спокй гательные вихретоковые преобра- зовйтели которых размещены с диамет- . рально противоноложных сторон Of измерительного вихретоковбгд гфёобра- зователй« выход цифроаналогового преобразовател  под1а1ючен к перйому управл ющему ВХОДУ измерительного ййто- генератора, выход счетчика соединен с rperbfiM входом блока иэмерейи  перекоса , а вход установки нул  счетчй- кй и управл ющий вход цифроаналогойо- го преобразовател  соединены copTBei - ctaeHHO G 2 n+l-TySM и 2 п+2-ь{м йыхода- . ш рйспрёделйтел , - 45

3 Дефектоскоп по п 1 о т л й ч-а ю щ и и с   тем ««to блок измерени  перекоса йыполней иэ 2 п C4et35

40

тел ми, расположенными диаметрально противоположно от оси измерительного вихретокового преобразовател , а выходы каждой пары счетчиков соединены с входами отдельной схемы вычислени  абсолютного значени  разности, выходы последних подключены к схеме вьщелени  максимального значени , выходы схемы выделени  максимально1;о значени  параллельно подключены к входам m посто нных запоминающих устройств, выходы последних через йхему ИЛИ подключены к цифроаналого- вому преобразователю, выходом подключенному к второму управл ющему входу измерительного автогенератора, вход дешифратора подключен к второму вы- ходу блока измерени  зазора, а его 1й выходов соединены с управл ющими входами mпосто нных запоминающих устройств, входы установки нул  всех 2 п счетчиков запараллелены и подключены к 2 п- -З-ему выходу распределител ,

4. Дефектоскоп по п, I, о т - Л и ч а ю щ и и с   тем, что блок обработки сигналов выполнен в виде преобразовател  длительность - код, схемы сравнений, формировател  кода, вход преобразовател  длительность - код подключен к выходу измерительного автогенератораj а выход - к входу схемы сравнени , выходом соединенной с индикатором, формировател  кода соединен с вторым входом схемы сравнени , а второй j ход преобразовател  длительность - код подключен . к 2 П4-4-ОМУ выходу распределител .

чиков, п схем вычислени  абсолютного значени  разности, схемы выделени  максимального значени , m посто нных запоминающих устройств, схемы ИЛИ, цифроаналогового преобразовател  и дешифратора, входы каждой пары счетчиков подсоединены к выходам .гательных автогенераторов с вспомогательными вихретоковыми преобразова-

тел ми, расположенными диаметрально противоположно от оси измерительного вихретокового преобразовател , а выходы каждой пары счетчиков соединены с входами отдельной схемы вычислени  абсолютного значени  разности, выходы последних подключены к схеме вьщелени  максимального значени , выходы схемы выделени  максимально1;о значени  параллельно подключены к входам m посто нных запоминающих устройств, выходы последних через йхему ИЛИ подключены к цифроаналого- вому преобразователю, выходом подключенному к второму управл ющему входу измерительного автогенератора, вход дешифратора подключен к второму вы- ходу блока измерени  зазора, а его 1й выходов соединены с управл ющими входами mпосто нных запоминающих устройств, входы установки нул  всех 2 п счетчиков запараллелены и подключены к 2 п- -З-ему выходу распределител ,

4. Дефектоскоп по п, I, о т - Л и ч а ю щ и и с   тем, что блок обработки сигналов выполнен в виде преобразовател  длительность - код, схемы сравнений, формировател  кода, вход преобразовател  длительность - код подключен к выходу измерительного автогенератораj а выход - к входу схемы сравнени , выходом соединенной с индикатором, формировател  кода соединен с вторым входом схемы сравнени , а второй j ход преобразовател  длительность - код подключен . к 2 П4-4-ОМУ выходу распределител .

фи.

n,

1

S

ts

t&

2f

flwS

25

SJi:

27

Фиг.5

Фиг. 6

Фиг.7

О и/ 0.2 0.3 0. h.Mn Фи&.В

5 Ю 15 20 25 Р

0us.n /.3

й О.в h. мм

ок