SU1626144A1 - Вихретоковое устройство дл неразрушающего контрол - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю электропровод щих изделий методом вихревых токов и может быть использовано в промышленности дл  дефектоскопии поверхностей и сортировки металлов и их сплавов по качеству термообработки . Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности контрол  за счет выбора компенсационного сигнала и достоверности контрол  за счет создани  калибровочного сигнала. При начальной калибровке сигнал с вихретокового преобразовател  5 поступает на компенсатор 9 в виде квадратурных составл ющих. Компенсатор 9 устанавливаетс  в режим минимального выходного сигнала, затем при контроле дефектного издели  образуетс  сигнал раскомпенсации, который и отражаетс  в блоке 12 индикации. Дл  проверки работоспособности .устройства используетс  блок 3 автоконтрол , вырабатывающий тестовый сигнал. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. И О го Os i

Description

Фие.1

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю электропровод щих изделий методом вихревых токов и может быть использовано в промышленности дл  дефектоскопии поверхностей и сортировки металлов и их сплавов по качеству термообработки .

Цель изобретени  - повышение чувствительности контрол  за счет выбора компенсационного сигнала и достоверности контрол  за счет создани  калибровочного сигнала.

На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства; на фиг. 2 и 3 - функциональные схемы компенсатора и блока управлени  режимом соответственно.

Вихретоковое устройство содержит (фиг. 1) последовательно соединенные ратурный генератор 1 синусоидального на- пр жени , фазовращатель 2, блок 3 автоконтрол , усилитель 4 мощности, вих- ретоковый преобразователь 5 и усилитель 6, синхронные детекторы 7 и 8, сигнальные входы которых соединены с выходом усилител  6 мощности, а опорные входы подключены к соответствующим выходам квадратурного генератора 1 синусоидального напр жени .

Устройство также содержит компенсатор 9, входы которого соединены с выходами синхронных детекторов 7 и 8 соответственно, усилители 10 и 11 составл ющей сигнала, входы которых подключены к соответствующим выходам компенсатора 9, блок 12 индикации и осциллографический индикатор 13, входы которых включены между выходами усилителей 10 и 11 составл ющей сигнала, блок 14 управлени  режимом , выходы которого подключены к управл ющим входам квадратурного генератора 1 синусоидального напр жени , фазовращател  2, усилител  4 мощности, компенсатора 9 и усилителей 10 и 11 составл ющей сигнала, а вход подключен к второму выходу блока 3 автоконтрол .

Кроме того, устройство содержит командный блок 15, выходы которого подключены к блоку 14 управлени  режимом и блоку 3 автоконтрол .

Блок 3 автоконтрол  содержит последовательно соединенные блок 16 управлени , модул тор 17 и ключ 18, второй вход которого соединен с выходом фазовращател  2, а выход ключа 18 соединен с усилителем мощности, а выход блока 16 управлени  подключен к выходу командного блока 15. Компенсатор 9 содержит (фиг. 2) анализатор 19 знака сигнала, два сумматора 20 и 21, первые входы которых соединены с входами анализатора 19 знака сигнала и  вл ютс  входами компенсатора 9, формирователь 22 компенсирующего напр жени , включенный между выходами анализатора 19 знака сигнала и вторыми входами сумматоров 20 и 21. Также компенсатор 9 содержит последовательно соединенные блок 23 опорного напр жени , подключенный к выходам анализатора 19 знака сигнала, двух- пороговый компаратор 24, вторые входы

которого соединены с выходами сумматоров 20 и 21 и блок 25 управлени , выход которого подключен к формирователю 22 компенсирующего напр жени .

Кроме того, компенсатор 9 содержит

сумматоры 26 и 27, входы которых подключены соответственно к выходам сумматоров 20 и 21 и блоку 23 опорного напр жени , а выходы  вл ютс  выходами компенсатора 9.

Блок 25 управлени  содержит последовательно соединенные генератор 28 импульсов и схему I/I 29, выход которой  вл етс  выходом блока 25 управлени , и триггер 30, выход которого подключен к второму входу схемы И 29, а входы  вл ютс  входами блока 25 управлени .

Блок 14 управлени  режимом содержит (фиг. 3) последовательно соединенные формирователь 31 команд, вход которого  вл етс  первым входом блока 14 управлени  режимом и схему ИЛИ 32, второй вход которой обьединен с вторым входом формировател  команд и  вл етс  вторым входом

блока 14 управлени  режимом, и ключи 33- 36, первые входы которых подключены к выходам формировател  31 команд, кроме ключа 34, вход которого соединен с выходом схемы ИЛИ 32, а выходы ключей  вл ютс 

первыми четырьм  выходами блока 14 управлени  режимом.

Блок 14 управлени  режимом также содержит последовательно соединенные генератор 37 импульсов, вход которого

 вл етс  третьим входом блока 14 управлени  режимом, а выход генератора 37 подключен к объединенным вторым входам ключей 33-36, формирователь 38 импульсов , второй вход которого соединен с вто0 рым входом формировател  31 команд и схему ИЛИ 39, второй вход которой  вл етс  четвертым входом блока 14 управлени  режимом, а выход - соответственно п тым выходом блока 14 управлени  режимом.

5Вихретоковое устройство имеет два режима работы: режим контрол  электропровод щих изделий и режим автоконтрол  составных узлов.

Устройство работает следующим образом .

Дл  обеспечени  режима контрол  командный блок 15 переводитс  в состо ние, при котором сигнал с его четвертого выхода блокирует блок 16 управлени , в результате чего модул тор 17 не формирует модулированный по амплитуде сигнал и на выходе ключа 18 действует определенное значение напр жени  синусоидальной формы. Одновременно сигнал с второго выхода блока 16 управлени ,  вл ющийс  сигналом запрета дл  блока 14 управлени  режимом, отсутствует. Последовательные команды с второго выхода командного блока 15 обеспечивают установку основных параметров устройства - частоты, фазы, тока возбуждени  и усилени .

При воздействии первой команды на второй вход блока 14 управлени  режимом формирователь 31 команд формирует на своем первом выходе сигнал, который открывает ключ 33. По сигналу с третьего выхода командного блока 15, поступающего на третий вход блока 14 управлени  режимом , включаетс  генератор 37 импульсов, в результате чего по вл етс  сигнал в виде последовательности импульсов, который устанавливает требуемое значение частоты квадратурного генератора 1 синусоидального значени  в зависимости от посто нной задачи контрол  и электромагнитных свойств контролируемого обьекта (не показан ).

Аналогично устройство отрабатывает вторую, третью и четвертую команды, управл   с помощью схемы ИЛИ 32 и ключей 34-36 фазовращателем 2, током возбуждени  вихретокового преобразовател  5 с помощью усилител  4 мощности и коэффициентом усилени  усилителей 10 и 11 составл ющей сигнала.

После установки требуемых значений вихретоковый преобразователь устанавливаетс  на бездефектный участок контролируемого издели  и информационный сигнал после усилени  усилителем 6 поступает на синхронные детекторы 7} 8.где выдел ютс  квадратурные составл ющие сигнала, поступающие на компенсатор 9. Работой компенсатора 9 управл ет формирователь 38 импульсов через схему ИЛИ 39. Компенсаци  сигналов осуществл етс  следующим образом. Квадратурные составл ющие поступают на анализатор 19 знака сигнала, по выходным сигналам которого устанавливаетс  пол рность сигналов на выходах формирователей 22 компенсирующего напр жени , а также пол рность сигналов на третьем и четвертом выходах блока 23 опорного напр жени .

До команды на компенсацию на выходах первых сумматоров 20 и 21 формируютс  произвольные начальные сигналы, определ емые как суммы сигналов соответ5 ственно с выходов синхронных детекторов 7 и 8 и формировател  22 компенсирующего напр жени . Начальные напр жени  с выходов сумматоров 20 и 21 поступают на входы двухпорогового компаратора 24, уровни

10 пороговых напр жений которого задаютс  блоком 23 опорного напр жени .

После подачи команды на компенсацию с п того выхода блока 14 управлени  режи15 мом на третий вход компенсатора 9 и соответственно на один из входов блока 25 управлени  последний включает формирователь 22 компенсирующего напр жени . Это осуществл етс  следующим образом.

0 По сигналу, поступающему на один из входов , триггер 30 переводитс  в состо ние логической единицы, что обеспечивает прохождение импульсов генератора 28 на выход логической схемы И 29.

5Сигналы с выходов сумматоров 20 и 21

поступают на первые входы вторых сумматоров 26 и 27, в которых происходит сложение сигналов с опорными напр жени ми. Так как уровень остаточного напр жени  на

0 выходах сумматоров 20 и 21 после окончани  компенсации соответствует заданному значению опорного напр жени , то после сложени  его с опорным напр жением противоположной пол рности на выходах

5 сумматоров 26 и 27 устанавливаетс  напр жение , близкое к нулю.

Таким образом, после завершени  процесса компенсации на выходах компенсатора 9 по каждой составл ющей выходного

0 сигнала устанавливаетс  минимальный уровень напр жени . Эти сигналы поступают на усилители 10 и 11 составл ющей сигнала и после усилени  на блок 12 индикации и осциллографический индикатор 13, который

5 осуществл ет представление информации в системе Х-У, а также отображение параметров контрол  и сигналов.

После проведени  компенсации при ус- 0 тановке вихретокового преобразовател  на дефектный участок возникает сигнал рас- компенсаций, который индицируетс  блоком 12 индикации и осциллографическим индикатором 13.

5Режим автоконтрол  осуществл етс 

подачей импульса на блок 16 управлени  блока 3 автоконтрол , который с помощью модул тора 17 и ключа 18 выдает калиброванный сигнал, позвол ющий проверить все блоки устройства.

Claims (4)

1.Вихретоковое устройство дл  неразрушающего контрол , содержащее последовательно соединенные квадратурный генератор синусоидального напр жени , фазовращатель, усилитель мощности и вих- ретоковый преобразователь, усилитель, первый и второй синхронные детекторы, сигнальные входы которых соединены с выходом усилител , а опорные входы подключены к соответствующим выходам квадратурного генератора синусоидального напр жени , компенсатор, подключенный к выходам синхронных детекторов, блок индикации и осциллографический блок, о т- личающеес  тем, что, с целью повышени  чувствительности контрол , оно снабжено двум  усилител ми составл ющей сигнала, включенными между выходами компенсатора и входами блока индикации и осциллографического блока, блоком управлени  режимов, выходы которого подключены к управл ющим входам квадратурного генератора синусоидального напр жени , фазовращател , усилител  мощности, компенсатора , и усилителей составл ющей сигнала , и командным блоком, подключенным к блоку управлени  режимов.

2.Устройство по п. 1, отличающее- с   тем, что, с целью повышени  достоверности контрол , оно снабжено блоком автоконтрол , выполненным в виде последовательно соединенных блока управлени , вход которого подключен к выходу командного блока, а второй выход соединен с блоком управлени  режимом, модул тора и ключа, второй вход которого подключен к выходу фазовращател , а выход ключа подключен к входу усилител  мощности.

3.Устройство по пп. 1и2, отличающеес  тем, что компенсатор выполнен в виде последовательно соединенных анализатора знака сигнала, формировател  компенсирующего напр жени , первого и второго сумматоров, вторые входы которых объединены соответственно с входами анализатора знака сигнала и  вл ютс  первым

и вторым входами компенсатора, двухпоро- гового компаратора и блока управлени , второй вход которого  вл етс  третьим входом компенсатора, а выход подключен к формирователю компенсирующего напр жени  и последовательно соединенных блока опорных напр жений, входы которого подключены к выходам анализатора знака сигнала, а выход подключен к двухпорогово- му компаратору, и третьего и четвертого

сумматоров, вторые входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго сумматоров, а выходы  вл ютс  выходами компенсатора.

4. Устройство по пп. 1 и 2, отличающеес  тем, что блок управлени  режимом выполнен в виде последовательно соединенных формировател  команд, вход которого  вл етс  первым входом блока управлени  режимами, и первой схемы

ИЛИ, второй вход которой объединен с вторым входом формировател  команд и  вл етс  вторым входом блока управлени  режимом, четырех ключей, выходы которых  вл ютс  выходами блока управлени  режимом , первые входы трех ключей подключены к формирователю команд, а вход четвертого ключа подключен к первой схеме ИЛИ, и последовательно соединенных генератора импульсов, вход которого  вл етс  третьим входом блока управлени  режимом, а выход подключен к вторым входам ключей, формировател  импульсов , второй вход которого объединен с вторым входом первой схемы ИЛИ, и второй схемы ИЛИ, второй вход которой и выход образуют соответственно четвертый вход и п тый выход блока управлени  режимом.

17