SU1652893A1 - Способ вихретокового контрол качества сварных соединений и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нераэ- рушающ гму контролю и может быть испогьзовано дл  контрол  качества сварных соединений. Цель изобретени  - повышение достоверности конг- роп  - достигаетс  за счет использовани  информативного параметра, измер емого с меньшей погрешностью. При изменении качества сварного соединени  мен етс  собственна  резонансна  частота колебательного контура 3, элементом которого  вл етс  вихретоко- вый преобразователь 2. На колебательный контур поступает измен ющеес  по частоте напр жение от генератора 1 качающейс  частоты. Максимум напр жени , получаемый при резонансной частоте F, фиксируетс  экстремато- ром 6. Одновременно с помощью частого- мера 5 измер етс  резонансна  частота F. Цифровь.е коды измеренной амплитуды напр жени  и частоты преобразуютс  в блоке 9 логической обработки . 2 с.п.ф-лы, 2 ил. (Л С.

Description

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использовано дл  контрол  качества сварных соединений.

Цель изобретени  - повышение достоверности контрол  достигаетс  за счет использовани  информативного параметра,измер емого с меньшей погрешностью .

На фиг.1 показана блок-схема вихретокового устройства дл  контрол  качества сварных соединений; на фиг.2 - амплитудно-частотные характеристики колебательного- контура с ВТП при контроле образцов с удельной электрической проводимостью: (j, 0,62; 1,3; 1,5 МСм/м.

Устройство состоит из генератора 1 гармонического напр жени  качаю- щейс  частоты, вихретокового преобразовател  2, колебательного контур 3, канала 4 измерени  амплитуды, измерительного канала, состо щего из частотомера 5 и экстрематора 6, двух преобразователей аналог-код 7 и 8 и блока 9 логической обработки сигналов . Генератор 1 присоединен к вихретоковому преобразователю 2, который  вл етс  элементом колебатель- ного контура 3. Колебательный контур 3 подключен к каналу 4 измерени  амплитуды. Частотомер 5 и экстрема- тор 6, соединенные последовательно, образуют второй измерительный канал. Вход экстрематора 6 присоединен к выходу канала 4 измерени  амплитуды. Вход частотомера 5 соединен с выходом генератора 1. Управл ющий вход частотомера 5 соединен с выходом экстрематора 6. Выходы частотомера 5 и канала 4 измерени  амплитуды присоединены к входам преобразователей аналог - код 7 и 8, выходы преобразователей 7 и 8 - к вхо- дам блока 9 логической обработки сигналов .

Колебательный контур 3, элементом которого  вл етс  вихретоковый преобразователь 2, питаетс  от генератора 1 качающейс  частоты. Напр жение, снимаемое с колебательного контура 3, поступает на входы канала 4 измерени  амплитуды и частотомера 5. Выходное напр жение канала 4 измерени  амплитуды, пропорциональное амплиту- де выходного напр жени  колебательного контура 3, подаетс  на вход одногс преобразовател  аналог - код 7. На

,

5

Q 5 о

5

0

вход другого преобразовател  аналог - код 8 поступают сигналы, пропорциональные текущей частоте напр жени , питающего контур 3. Выходные цифровые коды преобразователей аналог - код 7 и 8 поступают на входы блока 9 логической обработки сигналов.

Способ реализуетс  следующим образом.

Вихретоковый преобразователь 2 устанавливают на сварное соединение. В зависимости от качества сварки измен ютс  параметры вкхретокового преобразовател  2, его активное и индуктивное сопротивлени . Вследствие этого измен етс  собственна  резонансна  частота колебательного контура 3. Так как контур 3 питаетс  от генератора 1 качающейс  частоты , то вь.ходное напр жение контура 3  вл етс  амплитудно-частотно- модулированным. Его амплитуда достигает максимума при резонансе.

Канал 4 измерени  амплитуды обеспечивает измерение этого максимума . В момент достижени  максимума экстрематор 6 выдает импульс,который запускает на измерение частотомер 5. Преобразователи аналог-код 7 и 8 осуществл ют преобразование аналогового выходного напр жени  канала 4 и сигналов частотомера 5 в цифровую форму. Цифровые коды резонансного напр жени  и частоты колебательного контура подвергаютс  логической обработке в блоке 9 согласно выражению .

Р- F Л А,УР7ЛА2У..УРПЛАП1

(О

где F,,...,Fn

и А(,...,АП - цифровые значени 

частоты и напр жени  соответственно колебательного контура 3 при резонансном режиме его работы и зазорах между торцом вихретокового преобразовател  2 и поверхностью контролируемого издели , равных соответственно h, ,. ..,

V А

V, Л - знаки логического сложени  (дизъюнкци )

5

то они имеют разные наборы точек, а следовательно, они различаютс  друг от друга и поэтому могут быть распознаны с помощью выражени  (1).

и умножени  (конъюнкци ) .

Как следует из выражени  (1) принцип работы блока 9 логической обработки информации состоит в том, что логическое произведение F- Л А,1 определ ет точку амплитудно-частотной характеристики, а логическа  сумма точек VF1 Л А- - всю искомую-ха- ю рактеристнку.

Действительно, дл . определени  точки кривой необходимо одновременное наличие двух координат: и координаты по оси амплитуды А, и коорди- 15 наты по оси частоты F. Следовательно , дл  определени  точки требуетс  выполнить над цифровыми кодами амплитуды и частоты логическую операцию И ( конъюнкцию или логического умноже- 20 ни ).

Дл  нахождени  всей кривой необходимо определить или эту точку F,A А1 кривой, или эту Г„/( А2 или любую другую, но об зательно принадле- 25 жащую искомой кривой. Следовательно, дл  нахождени  всей кривой требуетс  выполнить над цифровыми кодами F ; Л А,, определ ющими точку кривой , логическую операцию ИЛИ (дизъюнк-30 ролируемого сварного соединени  опцию или логического сложени ).

Claims (2)

1. Способ вихретокового контрол  качества сварных соединений, заключающийс  в том, что вихретоковый пре образователь, включенный в колебател ный контур и питаемый гармоническим напр жением, привод т в электромагни ное взаимодействие с контролируемым объектом, измер ют амплитуды U вносимого в вихретоковый преобразователь напр жени  и используют его дл  определени  качества сварного соединени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  достовер ности контрол , измен ют частоту питающего колебательный контур напр жени , фиксируют частоту, соответствующую резонансному режиму контура , измер ют при резонансе амплитуду U вносимого напр жени  и частоту F0 питающего напр жени  и качество конт

40

Таким образом, выражение (1) поз вол ет определить одну амплитудно- частотную характеристику, т.е. задает закон функционировани  блока 9 по одному i-му выходу.

Как видно из фиг.2. вносимые амплитуда и частота при одном и том же значении зазора дают одну точку амплитудно частотной характеристики при контроле сварного соединени  с определенным качеством сварки, например с эффектом типа слипание,заниженный размер литой зоны (частичный непровар) и т.д.Набор вносимых ампли- д5 туд и частот при всех значени х зазора h(,...,hf| заданного диапазона его изменени  определ ют всю амплитудно-частотную характеристику.Следовательно , с помощью выражени  (1) можно распознать качество сварного соединередел ют по измеренным величинам.

2. Устройство дл  вихретокового контрол  качества сварных соединений

35 содержащее генератор, вкхретоковый преобразователь, включенный в колеба тельный контур, последовательно соединенные канал измерени  амплитуды, преобразователь аналог - код и блок логической обработки сигналов, второй измерительный канал и второй преобразователь аналог - код, включенный между выходом второго измерительного канала и вторым входом блока логической обработки сигнала , а вход первого измерительного ка нала подключен к выходу колебательного контура, отличающеес тем, что, с целью повыше ни  достовернос ти контрол , второй измерительный ка нал выполнен в виде частотомера, под ключенного сигнальным входом к выход генератора и экстрематора, включенного между выходом канала измерени 

50

ни  независимо от колебани  зазора в заданном диапазоне при проведении контрол . Так как амплитудно-частотные характеристики сн ты при разных качествах сварки и не пересекаютс  . (фиг.2), т.е. не имеют общих точек,

16528936

то они имеют разные наборы точек, а следовательно, они различаютс  друг от друга и поэтому могут быть распознаны с помощью выражени  (1).

кнм ю

ролируемого сварного соединени  опФормула изобретени 

1. Способ вихретокового контрол  качества сварных соединений, заключающийс  в том, что вихретоковый преобразователь , включенный в колебательный контур и питаемый гармоническим напр жением, привод т в электромагнитное взаимодействие с контролируемым объектом, измер ют амплитуды U вносимого в вихретоковый преобразователь напр жени  и используют его дл  определени  качества сварного соединени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности контрол , измен ют частоту питающего колебательный контур напр жени , фиксируют частоту, соответствующую резонансному режиму контура , измер ют при резонансе амплитуду U вносимого напр жени  и частоту F0 питающего напр жени  и качество контролируемого сварного соединени  о

редел ют по измеренным величинам.

2. Устройство дл  вихретокового контрол  качества сварных соединений,

содержащее генератор, вкхретоковый преобразователь, включенный в колебательный контур, последовательно соединенные канал измерени  амплитуды, преобразователь аналог - код и блок логической обработки сигналов, второй измерительный канал и второй преобразователь аналог - код, включенный между выходом второго измерительного канала и вторым входом блока логической обработки сигнала , а вход первого измерительного канала подключен к выходу колебательного контура, отличающеес  тем, что, с целью повыше ни  достоверности контрол , второй измерительный канал выполнен в виде частотомера, подключенного сигнальным входом к выходу генератора и экстрематора, включенного между выходом канала измерени 

амплитуды и управл ющим входом частотомера , а генератор выполнен в виде генератора качающейс  частоты.

Редактор М.Келемеш

Составитель П.Шкатов Техред М.Моргентал

Заказ 1769

Тираж 407

ВНИИПИ Государстве много комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Корректор А.Обручар

Подписное