SU657327A1 - Токовихревой дефектоскоп - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области неразрушающего контрол  материалов и изделий и может быть использовано при дефектоскопии металлов. Оно может быть также использовано и в сочетании с другими физическими метод ми контрол  - ультразвуковым, магни ным, электромагнитно-акустическим и т.д. Известны токовихревой дефектоско дл  обнаружени  дефектов в металлических издели х, содержащий частотный генератор, преобразователь с ра бочим и эталонными датчиками, резонансный усилитель, фазовый детектор и индикатор fl. В этом дефектоскопе обнаружение дефектов производитс  путем сравнени  сигнала от образца с эталонными дефектами в фазовом детекторе. Однако калибровка дефектоскопа производитс  вручную, что приводит к субъективным ошибкам, и, кроме того, процесс калибровки  вл етс  трудоемким. Известен также токовихревой дефектоскоп , содержащий частотный генератор , преобразователь с возбужда щей и измерительной катушками, резонансный усилитель, усилительнопреобразовательный блок и вьссодной индикатор/ а дл  автоматической калибровки введен анализирующий блок. Анализируимций блок состоит из схемы совпадени , схемы пусковых сигналов, амплитудного анализатора/ элемента пам ти и узла сравнени  2. В этом дефектоскопе выходной сигнал анализируетс  посредством амплитудного анализатора/ результаты анализа запоминаютс  в виде дискретньк электрических сигналов элементов пам ти, эти сигналы сравниваютс  с эталонными в узле сравнени , и по результатам сравнени  автоматически регулируетс  коэффициент усилени  усилителей усилительно-преобразовательного блока. Этот дефектоскоп позвол ет автоматически определ ть параметрм дефектов , однако требует сложных схемHfcix решений, например включени  сложного анализирующего блока. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению  вл етс  прибор дл  обнаружени  дефектов , использующий вихревые токи, которьлй содержит последовательно соединенные генератор импульсов, преобразователь , выполненный в виде возбуждающей и измерительной катушек, резонансный усилитель, усилительнопреобразовательный блок, выходной и дикатор . Прибор содержит также анализирую щий блок, который первым входом через схему пусковых сигналов подключ к выходу резонансного усилител , вторым входом - через схему совпадени  к выходу усилительно-преобразовательного блока, а выходом - через узел сравнени  ко входам усилителей усилительно-преобразовательно го блока 3. Недостатком этого токовихревого прибора  вл етс  невысока  точность контрол , так как анализ выходного сигнала, а следовательно, и параметров дефекта, производитс  только по одному заложенному в него параметру-амплитуде , а другие параметры как фаза и частота, остаютс  неиспользованными . Малоинформативный анализ порождает и другой весьма существенный недостаток - воздействие на прибор различного вида помех . Кроме того, амплитудный анализ Выходных сигналов позвол ет смоделировать на выходе анализирующего блока ограниченное число эталонных малоинформативных сигналов, вследствие чего многие дефекты вообще оказываютс  необнаруженными. Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол . Цель достигаетс  тем, что предла гаемый токовихревой дефектоскоп сна жен одноканальным оптико-электронны блоком, выполненным в виде последовательно расположенных источника мо хроматического света, .коллиматорной линзы, ультразвукового модул тора света с пьезопреобразователем, соединенным с выходом усилител , маски фильтров, интегрирующей линзы и фотодиода , выход которого соединен с индикатором. На чертеже представлена функциональна  схема описываемого токовихревого дефектоскопа. Токовихревой дефектоскоп содержит генератор 1 импульсов, подключенный к возбуждающей катушке 2 пре образовател  3. К измерительной катушке 4 преобразовател  3 подключен резонансный усилитель 5; в выходную цепь резонансного усилител  5 включен через пьезопреобразователь б одноканальный оптико-электронный блок 7, выполненный в виде последовательно расположенных источника 8 монохроматического света коллиматор ной линзы 9, ультразвукового модул тора 10 света с пьезопреобразователем 6, маски 11 фильтров с записью этгшонных сигналов, интегрирующей линзы 12 и фотодиода 13, выход которого соединен с индикатором 14. Токовихревой дефектоскоп работает следующим образом. Генератор 1 импульсов вырабатыва-i ет последовательность импульсов с частотным заполнением, которые поступают на возбуждающую катушку 2 преобразовател  3. Под воздействием пол  возбуждающей катушки в провод щем образце за счет электромагнитной индукции возникают вихревые токи. Вихревые токи, индуцируемые в металле , в свою очередь создают свое«магнитное поле, противоположное по отношению к исходному магнитному полю. Возникающее результирующее поле вызыет по вление напр жени  на измерительной катушке 4 преобразовател  3. Это напр жение усиливаетс  резонансным усилителем 5 и поступает ко входу одноканального оптико-электронного блока 7. Дефектоскопические сигналы вместе с помехами подаютс  на пьезопреобразователь 6 ультразвукового модул тора 10 света и возбуждают его оптически прозрачную среду, вызыва  в ней периодические сжати  и разрежени . Ультразвуковой модул тор 10 света освещаетс  плоско-параллельным пучком света, созданным монохроматическим источником 8 света и сформированным коллиматорной линзой 9. Непосредственно за ультразвуковым модул тором света помещаетс  маска 11 фильтров, представл юща  собой оптический транспорант (например, фотопленку или фотопластинку) с записью сигналов от образца с эталонными дефектами. На одном транспоранте записываетс  заранее большое количество сведений о различных типах дефектов , а также о структуре металла и других контролируемых параметрах. При освещении ультразвукового модул тора 10 света плоско-параллельным светом световой поток модулируетс  входным сигналом, а при прохождении оптического транспоранта он дополнительно модулируетс  э.ч алонным сигналом. Результирующа  модул ци  определ етс  произведением двух функций - входного и эталонного сигналов. Полученные световые распределени  при помощи интегрирующей линзы 12 фокусируютс  на некоторую поверхность фотодиода 13. Произведение двух функций и интегрирование результата перемножени  соответствует коррел ционному или оптимальному методу обработки входных дефектоскопических сигналов. Электрические информационные сигналы , возникающие на выходе фотодиода 13, Отображаютс  на индикаторе 14 в виде автокоррел ционной и взаимнокоррел ционной функций. По виду коррел ционной функции суд т о типе, размерах и ориентации дефектов, а также и о структуре металла.

Использование новых элементов - одноканального оптико-электронного блока - выгодно отличает предлагаемы токовихревой дефектоскоп от известного , так как благодар  коррел ционной обработке входного сигнала заметно повышаетс  точность контрол  и вы вл емость дефектов.

Кроме того, одноканальный оптикоэлектронный блок производит идеальную обработку входного дефектоскопического сигнала по каждому из канапов (по каждому дефекту), что позвол ет просто и надежно отделить полезный сигнал от помех.

Возможность предварительной записи на маске фильтров большого коли ества сведений о различных типах 5цефектов и структуре металла позвол ет расширить функциональные возможности предлагаемого токовихревого дефектоскопа, а возможность использовани  оптико-электронного блока в других физических методах контрол  позвол ет увеличить область применени  предлагаемого технического решени .

Claims (3)

1.Патент СССР 328605, кл. G 01 N 27/86, 1970.

2.Патент Великобритании 1255179 кл. G 1 Nr 1971.

3.Патент Великобритании 1329302, кл. G 1 N, 1973.