<p>Изобретение относится к неразрушающему контролю электромагнитным методом. Целью изобретения является</p>
<p>2</p>
<p>повышение точности контроля за счет температурной стабилизации информационного сигнала. Для этого первый и второй блоки 11 и 14 изменения реактивного сопротивления поочередно изменяют реактивное сопротивление соответственно второго и первого резонансных контуров 7 и 1, изменяя их резонансные характеристики так, · чтобы общая частота генерирования оставалась неизменной. Блок 9 селекции разделяет сигналы, соответствующие двум режимам работы. Блок температурной компенсации устраняет влияние температуры на величину информационного сигнала. 2 з.п. ф-лы,</p>
<p>4 ил.</p>
<p>а</p>
<p>Фиг.1</p>
<p>3</p>
<p>1485123</p>
<p>4</p>
<p>Изобретение относится к неразру- ; тающему контролю электромагнитным методом и может быть использовано для контроля параметров прерывистых поверхностей в динамических условиях.</p>
<p>Цель изобретения - повышение.точности контроля за счет повышения температурной стабильности информационного сигнала.</p>
<p>На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 функциональная схема разделительного блока; на фиг. 3 - функциональная схема блока температурной компенсации; на фиг. 4 - временные диаграммы напряжений сигналов в цепях устройства .</p>
<p>Устройство содержит соединенные последовательно первый колебательный контур 1 с включенным в него вихретоковым преобразователем 2, резистор</p>
<p>3, усилитель 4 и амплитудный детектор 5, индикатор 6, второй колебательный контур 7, первый выход которого соединен с входом усилителя</p>
<p>4, нелинейный четырехполюсник 8, три вывода которого соединены соответственно с первым выводом первого колебательного контура 1, выходом усилителя 4 и точкой нулевого потенциала, а четвертый вывод нелинейного четырехполюсника 8 подключен к источнику опорного напряжения (не показан). Вторые выводы обоих колебательных контуров 1 и 7 соединены с точкой'нулевого потенциала.</p>
<p>Устройство также содержит блок 9 селекции, вход которого,соединен с выходом амплитудного детектора 5, блок 10 температурной компенсации, два входа которого соединены соответственно с двумя выходами блока 9 селекции, а выход соединен с индикатором 6, первый блок 11 изменения реактивного сопротивления, два вывода которого соединены соответственно с входом усилителя 4 и точкой нулевого потенциала, соединенные последовательно генератор 12 тактовых импульсов, вход которого соединен с вторым·входом блока 9 селекции и управляющим входом первого блока 11 изменения реактивного сопротивления, инвертор 13, выход которого соединен с третьим входом блока 9 селекции, и второй блок 14 изменения реактивного сопротивления, управляющий вход которого соединен с выходом инвертора, а два выхода соединены соответственно с первым входом нелинейного четырехполюсника 8 и точкой нулевого потенциала.</p>
<p>Блок 9 селекции выполнен в виде соединенных последовательно первого ключа 15, первый вывод и управляющий вход которого являются соответственно первым и вторым входами блока 9 селекции, первого интегратора 16 и первого компенсатора 17¾ выход которого является первым выходом блока 9 селекции, соединенных.последовательно второго ключа 18, первый вывод которого соединен с первым выводом первого ключа 15, а управляющий вход является третьим входом блока 9 селекции, второго интегратора 19 и второго компенсатора 20, выход которого является вторым выходом блока 9 селекции»</p>
<p>Блок 10 температурной, компенсаций выполнен в виде соединенных последовательно первого масштабного усилителя 21, вход которого является первым входом блока 10 температурной компенсации, схемы 22 вычитания, второй вход которой является вторым входом блока 10 температурной компенсации, и второго масштабного усилителя 23, выход которого является выходом блока 10 температурной компенсации.</p>
<p>Первый 11 и второй 14 блоки изменения реактивного сопротивления могут быть выполнены, например, в виде соединенных последовательно ключа, первый вывод и управляющий вход которого являются соответственно первым выводом и управляющим входом коммутатора, и конденсатора или индуктивности (не показаны), второй 'вывод которого является вторым выводом коммутатора.</p>
<p>Устройство работает следующим образом.</p>
<p>Первый колебательный контур 1, резистор 3, второй колебательный контур 7 и нелинейный четырехполюсник 8 образуют цепь положительной обратной связи, охватывающую усилитель 4. При приближении вихретокового преобразователя 2 к объекту контроля, напряжение автоколебаний усилителя 4 поступает на вихретоковый преобразователь 2 (ВТП) первого колебательного контура 1. При общем коэффициенте передачи цепи положительной обратной связи больше едини- .</p>
<p>5</p>
<p>1485123</p>
<p>6</p>
<p>цы в ней возбуждаются электрические колебания на частоте, промежуточной между резонансными частотами первого 1 и второго 7 колебательных контуров „ Нелинейный четырехполюсник 8 осуществляет линеаризацию характеристики вихретокового преобразователя 2 <, Блоки 11 и 14 изменения реактив- . ного сопротивления обеспечивают два режима работы цепи положительной обратной связи:</p>
<p>первый - резонансная частота первого колебательного контура 1 больше резонансной частоты второго контура 7;</p>
<p>второй - резонансная частота первого контура 1 меньше резонансной частоты второго контура 7.</p>
<p>При нахождении объекта контроля в зоне чувствительности вихретокового преобразователя 2 контура 1 за счет воздействия Ζ<sub>βΗρβ</sub> . объекта контроля на электрические параметры вихретокового преобразователя 2 контура 1 напряжение с детектора 5 меняется. При этом изменение напряжения зависит как от изменения добротности вихретокового преобразователя 2 колебательного контура 1 (за счет активной составляющей Ζ<sub>βΜ с</sub>), так и от изменения его резонансной частоты (за счет реактивной составляющей 7.<sub>вн ое</sub>. ). Следовательно, в одном режиме резонансные характеристики колебательных контуров 1 и 7 сближаются, в другом - расходятся, что приводит к различной чувствительности на разных режимах, т„е<sub>о</sub> напряжения с детектора 5 можно выразить так:</p>
<table border="1">
<tr><td>
<sup>и</sup>,</td><td>
= и<sub>о</sub>, +</td><td>
υ(ζ<sub>β</sub>„.<sub>0Ρ</sub>),</td><td>
(1)</td></tr>
<tr><td>
<sup>и<sub></sup>2</sub></td><td>
~ и<sub>01</sub> +</td><td>
κ<sub>Λ</sub> υ(ζ.„</td><td>
),</td></tr>
<tr><td>
где и<sub>(</sub></td><td>
и -</td><td>
напряжения</td><td>
с амплитуд-</td></tr>
</table>
<p>ного детектора. 5 на разных режимах;</p>
<p>и<sub>о<</sub>, и<sub>О4</sub> - начальные напряжения на разных.режимах без воздействия объекта контроля;</p>
<p>υ(Ζ<sub>βΗοε</sub>) - изменение напряжения, являющееся функцией воздействия объекта контроля на электричес·</p>
<p>. кие параметры вихретокового преобразователя 2 колебательного контура 1;</p>
<p>К<sub>а</sub> - коэффициент, являющийся функцией добротности вихретокового преобразователя 2 колебательного контура 1 и зависящий от соотношения активного и реактивного воздействий объекта контроля на электрические параметры вихретокового преобразователя 2<sub>О</sub></p>
<p>При изменении температуры изменяются активное и реактивное сопротивление вихретокового преобразователя 2 колебательного контура 1. С учетом воздействия температуры на электрические параметры вихретокового преобразователя 2 колебательного контура 1 выражения (1) можно представить следующим образом:</p>
<p><sup>=</sup> + υ(ζ<sub>ΒΜ?οε</sub> ) + υ(ζ<sub>0ΜΓ</sub>),</p>
<p>и<sub>г</sub>= υ<sub>σ1</sub>+ κ<sub>α</sub>υ(ζ<sub>βΗ06</sub> )+κ<sub>Γ</sub> υ(ζ<sub>ΜΤ</sub>).</p>
<p>(2)</p>
<p>Электрические элементы колебательных контуров 1 и 7 и блоков * 11 и 14 выбираются так, чтобы при разных режимах частота генерирования оставалась неизменной. Это необходимо для того, чтобы функции изменения напряжений υ(Ζ<sub>β</sub>„ <sub>ов</sub>.) и υ(Ζ<sub>β#ο6</sub>.) для разных режимов были одинаковыми. При компенсации начальных уровней и<sub>0|</sub> и и<sub>02</sub> из (2) следует, что напряжение υ(Ζ<sub>βί(ΰ6</sub> ) можно определить из выражения</p>
<p>·ζ=Χ<ν<sup>υ</sup>Ζ <sup>Κ</sup>Γ>·</p>
<p>Таким образом, информация об объекте контроля не зависит от изменения температуры. Сигнал с детекто- ра 5 подается на блок 9 селекции.</p>
<p>Блок 9 селекции работает следующим образом.</p>
<p>Напряжение с амплитудного детектора 5 подается на два канала, каждый из которых содержит последовательно соединенные электронный ключ (15, 18), интегратор (16,19) и компенсатор (17,20). Так как напряжения, снимаемые с амплитудного детектора 5, на разных склонах частотной характеристики вихретокового преобразователя 2 описываются следующим образом:</p>
<p>и,= и<sub>0</sub>,+υ(ζ<sub>8Η Ρ6</sub>) + υ(ζ<sub>βΗ г</sub>),</p>
<p>7</p>
<p>8</p>
<p>1485123</p>
<p>и,= и„<sub>г</sub>+ κ<sub>β</sub> ·υ(ζ<sub>β¥(?β</sub> )+к<sub>т</sub>- υίζ^.,),</p>
<p>то эпюра напряжений имеет вид, показанный на фиг. 4„ Электронные ключи управляются прямым и инверсным им- 5 пульсами с тактового генератора 1.2.</p>
<p>В результате происходит разделение напряжений и, и Импульсы, соответствующие и, и и<sub>4</sub>, сглаживаются интеграторами 16 и 19 и подаются на компенсаторы 17 и 20 начального уровня о Поэтому на выходе компенсаторов 17 и 20 получают напряжения</p>
<p>ли,= и,- и<sub>0</sub>,= υ(ζ<sub>βΗθΒ</sub>) + υ(ζ<sub>β#ί</sub>.<sub>Γ</sub>), <sup>15</sup></p>
<p>аи<sub>г</sub>= и<sub>2</sub>- и<sub>01</sub>= κ<sub>β</sub>·υ(ζ<sub>β</sub>,<sub>σ6</sub>)+κ<sub>τ</sub> ·υ(ζ<sub>β</sub>„).</p>
<p>В дальнейшем устранение влияния температуры Т на результат измерения производится следующим образом.</p>
<p>Напряжение о П, усиливается первым масштабным усилителем 21 с коэффициентом усиления К<sub>г</sub>, т.е.</p>
<p>а и, · к<sub>т</sub>= к<sub>т</sub> υ(ζ<sub>ίΗ ов</sub> ) +Κ<sub>τ</sub>υ(ζ<sub>6</sub>„ <sub>τ</sub>). 25</p>
<p>На схеме 22 вычитания осуществляется операция вычитания ;</p>
<p>20</p>
<p>ди<sub>2</sub>- κ<sub>7</sub>·<sub>4</sub>υ = (к<sub>а</sub>- κ<sub>τ</sub>).υ(ζ<sub>βΛ7</sub>).</p>
<p>С выхода схемы 22 вычитания напряжение дП^- К<sub>т</sub> ди подтупает на второй масштабный усилитель 23 с коэффициентом передачи, равным 1/(К<sub>а</sub>- К<sub>г</sub>), тогда с выхода усилителя 23 имеем 35</p>
<p>30</p>
<p>к<sub>а</sub>- к<sub>г</sub>’</p>
<p><sup>υ</sup><<sup>ζ<sub></sup>8</sub>Η.<sub>0</sub>Ρ = <sup>к</sup>г-*и )</p>
<p>т„е. напряжение, несущее информацию об объекте контроля и поступающее на индикатор 6, не зависит от влияния температуры на параметры вихретокового преобразователя.</p>