SU1567967A1 - Eddy current method of nondestructive check of physicomechanical parameters - Google Patents
Eddy current method of nondestructive check of physicomechanical parameters Download PDFInfo
- Publication number
- SU1567967A1 SU1567967A1 SU853835126A SU3835126A SU1567967A1 SU 1567967 A1 SU1567967 A1 SU 1567967A1 SU 853835126 A SU853835126 A SU 853835126A SU 3835126 A SU3835126 A SU 3835126A SU 1567967 A1 SU1567967 A1 SU 1567967A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- circuit
- voltage
- eddy current
- minimum
- absolute minimum
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может использоватьс в толщинометрии, дефектоскопии и при измерении других физико-механических параметров материалов и изделий. Целью изобретени вл етс повышение точности контрол за счет отстройки от вли ни изменени частоты колебаний контура вследствие температурной нестабильности индуктивности и емкости контура. Это достигаетс тем, что в вихретоковом способе неразрушающего контрол , заключающемс в том, что включенный в колебательный контур вихретоковый преобразователь размещают над контролируемым объектом, ударно возбуждают контур и измер ют параметр переходного процесса, в качестве которого используют абсолютный минимум разности между напр жением разр да RC- или RL-контура с посто нной времени, меньшей посто нной времени переходного процесса, и напр жением затухающих колебаний переходного процесса, а параметры RC- или RL-контура перед измерением абсолютного минимума измен ют до совпадени абсолютного минимума разности и минимума огибающей разностного напр жени . 3 ил.The invention relates to non-destructive testing and can be used in thickness gauging, inspection and measurement of other physicomechanical parameters of materials and products. The aim of the invention is to improve the accuracy of control due to the detuning from the effect of a change in the oscillation frequency of the circuit due to the temperature instability of the inductance and the capacitance of the circuit. This is achieved by the fact that in the eddy-current method of non-destructive testing, which consists in the fact that the eddy-current transducer included in the oscillating circuit is placed above the object being monitored, the circuit is impressed and the transition parameter is measured as the absolute minimum of the difference - or an RL circuit with a constant time, a smaller transient time constant, and the voltage of the damped transition oscillations, and the parameters of the RC or RL circuit before measurement The absolute minimum is changed to match the absolute minimum of the difference and minimum of the differential voltage envelope. 3 il.
Description
Изобретение относитс к неразрушаю- щему контролю и может использоватьс в толщинометрии, дефектоскопии и при измерении других физико-механических параметров материалов и изделий.The invention relates to non-destructive testing and can be used in thickness gauging, flaw detection and in the measurement of other physicomechanical parameters of materials and products.
Цель изобретени - повышение точности контрол за счет отстройки от вли ни изменени частоты колебаний контура вследствие температурной нестабильности индуктивности и емкости контура.The purpose of the invention is to improve the accuracy of control due to the detuning from the effect of a change in the oscillation frequency of the circuit due to temperature instability of the inductance and capacitance of the circuit.
На фиг, устройство, с помощью которого реализуетс способ; на фиг.2, 3 - кривые, по сн ющие вихретоковый способ неразрушающего контрол физико-механических параметров4In FIG., The device by which the method is implemented; Figures 2, 3 are curves that explain the eddy current method of nondestructive testing of physical and mechanical parameters 4
Устройство состоит из источника 1 посто нного напр жени Е, к выходу которого через ключ 2, собранный, например , на транзисторе, подключены i через резистор 3 с сопротивлением R. колебательный контур ударного возбуждени , содержащий вихретоковый преобразователь 4 с индуктивностью и конденсатор 5с емкостью С, и RC контур,содержащий резистор 6 с сопротивлением Rft, резистор 7 с сопротивлением RJ и кон-, денсатор 8 с емкостью Са. Контуры соединены с входами дифференциального усилител 9, выход которого подключен к входу пикового детектора 10.The device consists of a source 1 of a constant voltage E, to the output of which, via a switch 2 assembled, for example, on a transistor, i are connected via a resistor 3 with resistance R. an oscillating circuit of shock excitation containing an eddy current converter 4 with inductance and a capacitor 5c , and an RC circuit containing a resistor 6 with a resistance Rft, a resistor 7 with a resistance RJ, and a con-, sensor 8 with a capacitance Ca. The circuits are connected to the inputs of the differential amplifier 9, the output of which is connected to the input of the peak detector 10.
На фиг.2 крива 11 характеризует напр жение затухающих колебаний, кри.In Fig. 2, curve 11 describes the voltage of damped oscillations, cree.
слcl
0Э J0E J
вые 12 - их огибающие по максимумам н минимумам, крива 13 - напр жение разр да RC- или RL-контура.12 are their envelopes at maxima and minima, curve 13 is the discharge voltage of an RC or RL circuit.
На фиг.3 крива 14 характеризует разностное напр жение между напр жением разр да RC- нпп RL-контура и напр жением затухающих колебаний; крива 15 - его огибающа по минимумам; точка А - минимум разностной кр вой, совпадающей с минимумом огибающей; измер емое напр жение. Изменение частоты затухающих колебаний в небольших пределах почти не отражаетс на результатах измерений, так как точка Л при этом перемещаетс по огибающей относительно ее минимума.In Fig. 3, curve 14 characterizes the difference voltage between the discharge voltage of the RC-NPP RL-circuit and the voltage of the damped oscillations; curve 15 - its envelope at the minimum; point A is the minimum differential edge coinciding with the minimum envelope; measured voltage. A change in the frequency of damped oscillations within small limits almost does not reflect on the measurement results, since point L then moves along the envelope with respect to its minimum.
Способ осуществл етс следующим образом.The method is carried out as follows.
Вихретоковый преобразователь 4 рамещают над поверхностью контролируемого объекта (не показан). В исходном состо нии ключ разомкнут. Ток через преобразователь 4 и напр жение на конденсаторе 5 равны нулю. После замыкани ключа 2 происходит зар д LC и RC-контуров. По окончании зар да через преобразователь 4 течет ток E/R, а конденсатор 5 зар жен до напр жени Е. При размыкании ключа 2 происходит разр д колебательного и RC-контуров: магнитна энерги , накопленна в преобразователе 4, преобразуетс в энергию затухающих колебании (Колебательного контура (LC (), а конденсатор 8 (С) разр жаетс через резисторы 6 (R) и 7 (Rj). Напр жени с контуров поступают на входы дифференциального усилител 9, с выхода которого разностное напр жение подаетс на пиковый детектор 10.The eddy current transducer 4 is placed above the surface of the test object (not shown). In the initial state, the key is open. The current through converter 4 and the voltage on capacitor 5 are zero. After the key 2 is closed, the LC and RC circuits are charged. At the end of the charge, a current E / R flows through converter 4, and capacitor 5 is charged to voltage E. When key 2 is opened, oscillating and RC circuits are discharged: the magnetic energy stored in converter 4 is converted into energy of damped oscillations ( The oscillatory circuit (LC (), and the capacitor 8 (C) is discharged through resistors 6 (R) and 7 (Rj). Voltages from the circuits are fed to the inputs of the differential amplifier 9, from which the difference voltage is applied to the peak detector 10.
Процесс затухани колебаний, описы Vibration decay process, descriptions
ваетс уравнениемequation
и,and,
U.e .cos 2, ft,U.e .cos 2, ft,
(1)(one)
и, - мгновенное значение напр жени на контуре; начальное напр жение; - врем ; - посто нна времени переходноand, is the instantaneous value of the voltage on the circuit; initial voltage; - time; - constant time transitive
и,and,
tt
го процесса; f частота колебаний.go process; f is the oscillation frequency.
Из выражени (1) видно, что огибающие затухающих колебаний вл ютс экспонентами. Экспонентой вл етс также крива напр жени на RC- или RL-контуре при цх разр деExpression (1) shows that the envelopes of the damped oscillations are exponential. The exponent is also the voltage curve on the RC or RL circuit at x discharge
ua U г. (2) ua U city (2)
7967 где7967 where
и„ Uand „U
мгновенное значение напр жени на контуре; начальное напр жение; - посто нна времени переходного процесса,instantaneous voltage on the circuit; initial voltage; - constant transition time,
Если вычесть напр жение и4 из напр жени U 2 (например, с помощью дифференциального усилител ), то при -г.Ј ц огибающа по минимумам разностного напр жени будет иметь минимум с абсциссой t , определ емойIf the voltage u4 is subtracted from the voltage U 2 (for example, using a differential amplifier), then at -g. Ј c the envelope to the minima of the differential voltage will have a minimum with the abscissa t determined by
5five
равенствомby equality
/v. A/ v. A
ь, ьг тb, y t
t Int In
о с, - ьгoh c
U-гU-g
ь.s
(3)(3)
Яз выражени Expression language
варьиру . заданныхvaries. given
/ jj/ jj
.- л. ) .- l. )
IJ, -2IJ, -2
(3) следует, что, (при(3) it follows that, (with
величинами U., иU., and
иand
л,lt
6,6,
),),
можно совместитьcan be combined
00
5five
5five
00
00
4545
5five
00
tQ с минимумом любой полуволны разностного напр жени . Измер л затем минимум разностного напр жени с помощью пикового детектора, осуществл ют контроль объекта.tQ with a minimum of any half-wave differential voltage. The minimum difference voltage is then measured with a peak detector, and the object is monitored.
Пример, Пусть затухающие колебани контура при установке на изделие имеют параметры f 10 Гц, С, 5 мкс. Совместив минимум огибающей разностного напр жени с минимумом четвертой полуволны разностного напр жени , т.е. t 4 мкс, прин в /Ј, 0,9, и решив уравнение (3) относительно U2/U1, получим U2/U, 0,98.Example, Let the damped oscillations of the circuit, when installed on the product, have parameters f 10 Hz, C, 5 μs. By combining the minimum of the differential voltage envelope with the minimum of the fourth half-wave of the differential voltage, i.e. t 4 μs, taking in / Ј, 0.9, and solving equation (3) with respect to U2 / U1, we get U2 / U, 0.98.
Пусть требуетс измерить толщину диэлектрического покрыти на нсмаг- литном основании 0,5 мкм. При использовании вихретокового преобразовател си стержневым сердечником такому перемещению ВТП будет соответствовать полезное изменение напр жени колебательного контура приблизительно на 3-Ю . Прин в нестабильность напр жени за счет нестабильности частоты колебаний контура не более 0,3% от его полезного изменени , т.е. не более I0 напр жени и анализиру огибающую разностного напр жени видим, что такому изменению напр жени в точке ее минимума соответствует нестабильность частоты контура в 0,5%, что легко осуществимо.Suppose that it is required to measure the thickness of the dielectric coating on an nsmaglitic base of 0.5 µm. When using an eddy current transducer with a core core, this VTP displacement will correspond to a useful change in the voltage of the oscillating circuit by approximately 3-E. Accepting voltage instability due to instability of the oscillation frequency of the circuit is not more than 0.3% of its useful change, i.e. no more than I0 voltage and analyzing the differential voltage envelope, we see that such a change in voltage at the point of its minimum corresponds to the frequency instability of the contour of 0.5%, which is easy to implement.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853835126A SU1567967A1 (en) | 1985-01-02 | 1985-01-02 | Eddy current method of nondestructive check of physicomechanical parameters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853835126A SU1567967A1 (en) | 1985-01-02 | 1985-01-02 | Eddy current method of nondestructive check of physicomechanical parameters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1567967A1 true SU1567967A1 (en) | 1990-05-30 |
Family
ID=21155302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853835126A SU1567967A1 (en) | 1985-01-02 | 1985-01-02 | Eddy current method of nondestructive check of physicomechanical parameters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1567967A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2747916C1 (en) * | 2020-11-03 | 2021-05-17 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-Производственное предприятие «ТИК» | Method for vortex measurement of physical and mechanical parameters |
-
1985
- 1985-01-02 SU SU853835126A patent/SU1567967A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1084667, кл. G 01 N 27/90, 1984. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2747916C1 (en) * | 2020-11-03 | 2021-05-17 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-Производственное предприятие «ТИК» | Method for vortex measurement of physical and mechanical parameters |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2356763A (en) | Method and means for testing materials | |
US2939073A (en) | Conductivity measuring instrument | |
US4647856A (en) | Method and apparatus for determining mechanical properties of articles by pulse magnetic methods | |
US2935681A (en) | Contour measuring method and probe | |
SU1567967A1 (en) | Eddy current method of nondestructive check of physicomechanical parameters | |
US3619771A (en) | Method of an apparatus for selecting the optimum test frequency in eddy current testing | |
US2751552A (en) | Thickness gage for metallic coatings | |
US2809346A (en) | Apparatus for measuring the thickness of electroconductive films | |
US3097714A (en) | Force measuring device | |
RU2176396C1 (en) | Process of remote periodic test of conversion factor of piezoelectric accelerometer | |
SU746278A1 (en) | Method and apparatus for non-destructive testing | |
RU2262123C1 (en) | Induction measuring converter for metal detector | |
RU2122727C1 (en) | Eddy-current flaw detector | |
Kim et al. | An autonomous instrument for measuring small electrical capacitances with a linear characteristic | |
SU1437815A1 (en) | Method of tuning, calibrating and checking nondestructive testing facilities | |
SU1352426A1 (en) | Device for measuring magnetic field intensity | |
SU1165961A1 (en) | Device for measuring specific resistance of non-magnetic materials | |
US3488577A (en) | Asymmetric orthogonal coil susceptibility meter | |
SU1093962A1 (en) | Method of checking eddy-current thickness gauges | |
SU752177A1 (en) | Device for determining electric conductivity variations | |
SU1730530A1 (en) | Device for measuring thickness of nonmagnetic coating on ferromagnetic substrate | |
SU978069A1 (en) | Method of checking devices for measuring resistance of electrical circuits under voltage | |
SU1193568A1 (en) | Apparatus for checking physico-mechanical parameters of ferromagnetic materials | |
SU1144003A1 (en) | Method of measuring mechanical stresses in ferromagnetic articles | |
RU1783453C (en) | Method of determination of electric intensity in plane of bulk of solid dielectric |