SU386331A1 - Электромагнитный дефектоскоп - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к неразрушающим методам контрол  материалов и изделий и может быть использовано при дефектоскопии труб.

Известен электромагнитный дефектоскоп, содержащий датчик, узкополосные амплитудно-фазовые анализаторы сигнала датчика, каждый из которых выполнен в виде последовательно св занных каскадов усилени  соответствующих гармоник сигнала датчика, преобразовани  синусоидальных сигналов в импульсные сигналы, преобразовани  «длительность - амплитуда и амплитудно-фазового детектировани  импульсных сигналов.

Повышение точности контрол  обеспечиваетс  за счет того, что дефектоскоп снабжен делител ми частоты, включенными между каскадами преобразовани  синусоидальных сигналов в импульсные сигналы и амплитудно-фазового детектировани  импульсных сигналов , а каскад амплитудно-фазового детектировани  выполнен в виде последовательно включенных генератора счетных импульсов, импульсного счетчика, матричного дешифратора и логического элемента «И, св занного входом с каскадом преобразовани  «длительность-амплитуда .

На чертеже дана блок-схема предлагаемого дефектоскопа, содержащего дифференциальные датчики 1 с компенсаторами, повторители 2, селективные усилители 3, амплитудные пороговые устройства 4, усилители-формирователи П-импульсов 5, делители 6 частоты с коэффициентом делени  согласно номеру анализируемой гармоники, усилитель-формирователь 7 П-импульсов опорного фазового сигнала, блоки 8 сравнени  по времени, измерительные триггеры 9, блоки 10 преобразовани  «длительность-амплитуда, блоки //

оценки допуска фазовых сдвигов относительно опорного фазового сигнала, генераторы 12 счетных импульсов, счетчики импульсов 13, дешифраторы 14, логические элементы «И 15, логический элемент «ИЛИ 16, релейный

каскад 17, детектор 18, усилитель-формирователь П-импульсов 19, управл ющий триггер 20, ждущий мультивибратор 21, схему «запрет 22, предварительный усилитель 23, переключатель 24 рода работы, переключатель

25 рода работы, повторители 26, усилитель 27, электроннолучевую трубку 28, фазовращатель 29, блок 30 горизонтальной развертки, логический элемент «ИЛИ 31, релейный каскад 32, детекторы 33.

Устройство работает следующим образом. На вход схемы «запрет 22 через предварительный усилитель 23 подаетс  сигнал с выхода дифференциальных датчиков с компенсаторами . Одновременно напр жение сети,

питающей дифференциальные датчики 1, подаетс  на вход детектора 18 и на вход усилител -формировател  7 П-импульсов опорного фазового сигнала. На входе усилител  7 включена цепочка, содержаща  детектор, ограничитель, триггер, ждущий мультивибратор , включенные последовательно, что обеспечивает наличие опорных фазовых импульсов , соответствующих по частоте и длительности положительным нечетным полусинусоидам напр жени  сети, питающей датчики /. С выхода детектора 18 сигнал подаетс  на усилитель-формирователь П-импульсов 19, . импульсы которого дел тс  управл ющим триггером 20. Передним фронтом импульсов триггера 20 запускаетс  ждущий мультивибратор 21, длительность импульсов которого выбираетс  равной (или немного больще) половине периода напр жени  сети, питающей датчики /. Импульсы мультивибратора 21 в качестве запрещающих подаютс  на второй вход схемы «запрет 22 и запрещают прохождение через нее нечетных (по пор дковому номеру) положительных полусинусоид результирующего напр жени  датчиков /. Таким образом, упом нутые полупериоды напр л ени  не анализируютс  по фазе и по амплитуде . Такой режим работы устройства выбран дл  повыщени  надежности и точности измерени  и р;онтрол  фазовых сдвигов гармонических составл ющих результирующего напр жени  датчиков 1. С выхода схемы «запрет 22 через повторители 2 сигнал подаетс  на вход усилителей 5 где он (сигнал) раскладываетс  на гармонические составл ющие. Число (количество) селективных усилителей 3 выбирают равным числу анализируемых гармоник . Амплитуда каждой из гармоник контролируетс  пороговыми устройствами 4, которые через логический элемент «ИЛИ 31 управл ют релейным каскадом 32. Последним достигаетс  автоматический контроль свойств материалов контролируемых изделий, изменение которых (свойств) приводит к изменению магнитной проницаемости материалов, т. е. к изменению амплитуды результирующего напр жени , снимаемого с датчиков /.

Амплитуда каждой из гармоник более полно характеризует свойства материала контролируемого издели .

Гармонические составл ющие детектируютс  детекторами 33, преобразуютс  в П-импульсц усилител ми-формировател ми 5, дел тс  по частоте делител ми 6 с коэффициентами делени  согласно номеру гармоники, и подаютс  на блоки 8 сравнени  по времени. На вход блоков S подаетс  также опорный фазовый сигнал с выхода усилител  7. Продифференцированные блоками 8 импульсы подаютс  на счетный вход измерительных триггеров 9, формирующих импульсы, длительность которых пропорциональна фазовым сдвигам анализируемых гармоник относительно опорного фазового сигнала. Импульсы триггеров 9 поступают на вход блоков УО преобразовани  «длительность-амплитуда, на

выходе которых формируютс  импульсы с амплитудой , пропорциональной длительности импульсов на входе блоков 10 преобразовани . К выходам блоков 10 преобразовани  подключены блоки 11 оценки допуска фазовых сдвигов, выходы которых включены на вход логических элементов «И 15. Импульсы триггеров 9 поступают также на вход генераторов 12 счетных импульсов, импульсы которого считываютс  счетчиками 13 и преобразовываютс  в число дещифраторами 14, матрицы которых набраны таким образом, что, в случае выхода фазового допуска за пределы, с выхода дещифратора 14 поступает импульс на второй вход логического элемента «И 15. В случае совпадени  по времени поступлени  импульсов, сн тых с выхода блоков 11 и дещифраторов 14, на выходе элементов «И 15 формируютс  сигналы, которые через логический элемент «ИЛИ 16 управл ют релейным каскадом 17. Последним достигаетс  помехозащищенный автоматический контроль свойств материалов контролируемых изделий, изменение которых (свойств) вызывает изменение электропроводности материалов изделий, т. е. изменение фазы гармонических составл ющих кривой результирующего напр жени , снимаемого с датчиков 1.

Устройство фазового контрол  позвол ет вести как автоматический контроль изделий и полуфабрикатов в технологическом потоке, так и непосредственный визуальный контроль значений фазовых сдвигов гармонических составл ющих относительно фазы сети, питающей датчики 1, что особенно важно при проведении исследований и экспериментов.

С целью визуализации амплитудного контрол  и компенсации напр жени  разбаланса датчиков 1 сигнал с выхода усилител  23 подаетс  на переключатель 24 рода работы, содержащий дифференцирующую, интегрирующую и пр мую цепи, что позвол ет измен ть степень сложности кривой напр жени  датчиков 1. Сигналы с выходов усилителей 3 через повторители 26, с выхода переключател  24 подаютс  на переключатель 25, выход которого включен на вход усилител  27. С выхода усилител  27 сигнал подаетс  на вертикальные отклон ющие пластины электроннолучевой трубки 28. На горизонтальные отклон ющие пластины трубки 28 подаетс  напр жение с блока 30, фазу которого можно измен ть посредством фазовращател  29.

Предмет изобретени 

Электромагнитный дефектоскоп, содержащий датчик, узкополосные амплитудно-фазовые анализаторы сигнала датчика, каждый из которых выполнен в виде последовательно св занных каскадов усилени  соответствующих гармоник сигнала датчика, преобразовани  синусоидальных сигналов в импульсные сигналы, преобразовани  «длительность-амплитуда и амплитудно-фазового детектировани  импульсных сигналов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности контрол , он снабжен делител ми частоты, включенными между каскадами преобразовани  синусоидальных сигналов в импульсные сигналы и амплитудно-фазового детектировани 

импульсных сигналов, а каскад амплитуднофазового детектировани  выполнен в виде последовательно включенных генератора счетпых импульсов, импульсного счетчика, матричного дешифратора и логического элемента «И, св занного входом с каскадом преобразовани  «длительность-амплитуда.