SU739388A1 - Феррозондовый дефектоскоп - Google Patents

Description

Изобретение относится к неразруша-- ;, ющему контролю изделий и предназначено’* для использования на металлургических^ и машиностроительных заводах для. ι£&ητ~£ роля протяженных ферромагнитных изделий цилиндрической формы. ^;

Известен феррозондовый дефектоскоп, предназначенный для контроля ферромагнитных изделий, содержащий блок возбуждения, феррозондовые преобразователи, избирательные, усилители, схему ИЛИ, согласующий каскад, дискриминатор, электронное реле, схему сигнализации, схему блокировки с концевыми датчиками ИНаиболее близким по технической сущ-₁₅ ности к предлагаемому является дефектоскоп [2].

Недостаток известных дефектоскопов состоит в том, что для его настройки и эксплуатации требуется значительное количество контрольных образцов, особенно при большой номенклатуре типоразмеров контролируемых изделий. Настройка дефектоскопа по контрольному образцу требует значительного времени, так как типоразмёры изделий, подлежащих контролю, дефектоскопом меняются в процессе выпуска (прокатки). Контрольные образцы изделий для настройки, к тому же в процессе Эксплуатации, изнашиваются, что требует ' 'их повторного изготовления, из-за чего снижается точность настройки. Кроме того, отсутствует автоматическая проверка настройки дефектоскопа на заданный режим в пределах всех трактов многоканального дефектоскопа, включая его преобразователи и сканирующее устройство. Это приводит к снижению эксплуатационной надежности дефектоскопа, информация о которой выводится на пульт оператора, обслуживающего дефектоскоп.

Цель изобретения — увеличение оперативности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что он снабжен блоком управления с выносным кольцевым электромагнитом, последовательно соединенными первым элементом И, стробируемым каскадом, вто рым элементом ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого ключа, а выход - к входу дискриминатора, последовательно соединенными вторым элементом И, вторым триггером и вторым сиг- $ нализатором, первый вход второго элемента И подключен к выходу дискриминатора, а второй вход - к выходу схемы блокировки первым, вторым, третьим и четвертым формирователями, входы которых ю подключены к соответствующим избирательным усилителям, а выходы'- ко входам первого элемента И, пятый вход которого подключен к выходу схемы блокировки, третьим и четвертым элементами ИЛИ, 15 входы которых подключены к выходам избирательных усилителей, а выходы - к входам первого элемента ИЛИ и к переключателю входа стробируемого каскада.

ЭЛ

На фиг. 1 представлена блок-схема дефектоскопа; на фиг. 2 показана системасканирования с кольцевым электромагнитом и преобразователями; на фиг. 3 и 4 приведены диаграммы, характеризующие работу дефектоскопа в различных режимах. ²⁵

Дефектоскоп содержит феррозондовые преобразователи 1, 2, 3 и 4, устройство 5 возбуждения, избирательные усилители 6, 7, 8 и 9, выходы которых подключены к элементам 10 и 11 ИЛИ и через ³⁰ формирователи импульсов 12, 13, 14 и 15 — к первому элементу 16 И, последовательно соединенные первый элемент 17 ИЛИ, согласующий каскад 18, первый ключ 19, второй элемент 20 ИЛИ, дискри-у’ минатор 21, первый триггер 22, второй 7¾. ключ 23, первый сигнализатор 24 дефекта, последовательно соединенные второй | элемент 25 И, второй триггер 26 и второй сигнализатор 27, а также включает ⁴⁰ стробируемый каскад 28, блок 29 управления с выносным кольцевым электромагнитом 30, устройство 31 блокировки с концевыми датчиками .32 и 33. Феррозондовые преобразователи и кольцевой электтромагнит входят в систему 34'сканирования.

Настройка дефектоскопа на заданный режим работы проводится следующим образом. ⁵⁰

Феррозондовые преобразователи, расположенные в системе 34 сканирования возбуждаются током определенной частоты от устройства 5 возбуждения. В режиме настройки блок 29 управления вырабатывает периодически сигналы с определенной частотой, с помощью которых в обмотки выносного электромагнита 30 за дается ток определенной величины, формирующий магнитное поле с заданным градиентом, имитирующее поле дефекта. Указанное поле формируется в межполюсном пространстве кольцевого электромагнита 30 (см. фиг. 2), полюса'которого располагаются по его диаметру, и лежат в плоскости сканирования преобразователей. При сканировании преобразователей последние пересекают локальное имитирующее поле с заданным градиентом, причем продолжительность действия имитирующего поля и период сканирования выбраны таким образом, чтобы каждый преобразователь пересекал межполюсное пространство не менее 2-х раз. Сигналы с феррозондовых преобразователей 1-4 выделяются избирательными усилителями 6-9, с выходов которых они поступают на формирователи импульсов 12-15 и попарно на схемы 10 и 11 ИЛИ. Формирователи производят нормирование сигналов по амплитуде и расширение их по длительности на время tгде Т - период сканирования; η - количество преобразователей.

Выходы формирователей 12-15 импульсов и сигнал от схемы 31 блокировки подаются на элемент 16 И, на выходе которого появляются сигналы только в том случае, если имеются сигналы от всех преобразователей 1-4. Эти сигналы определяют стробируемые временные интервалы, в течение которых сигналы от избирательных усилителей 6-9 передаются через элемент 10 и 11 ИЛИ на вход стробируемого каскада 28. Элементы 10 и 11 ИЛИ объединяют . сигналы с соседних преобразователей, обеспечивая поступление их на вход стробируемого каскада 28 с определенным временным сдвигом, определяемым пространственным разнесением преобразователей 1-4 в системе 34 сканирования (см. фиг. 2).

Сигналы на выходах третьего и четвертого элементов 10 и 11 ИЛИ от воздействия на преобразователи 1-4 имитирующего поля будут совпадать по времени со строб-импульсами, так как последние формируются из сигналов от преобразователей 1-4. Следовательно, на входе стробируемого каскада 28 при периодическом воздействии имитирующего поля кольцевого электромагнита 30 будет наблюдаться последовательность сигналов, амплитуда которых пропорциональна установленному калибровочному градиенту имитирующего поля. Эти сигналы подаются через второй элемент 20 ИЛИ на дискриминатор

21, уровень срабатывания U _(1Ор , которого устанавливается по сигналам, со стробируемого каскада 28. Выходные сигналы с дискриминатора 21 подаются через первый триггер 22, второй ключевой каскад 23 5 н!а первый сигнализатор 24 дефекта.

При 'переводе дефектоскопа на режим контроля изделий (имеется ввиду сканирование преобразователями движущегося изделия) прохождение сигнала дефекта, напри- 1° мер захватываемого преобразователями 1 и 2, происходит следующим образом. < Сигналы от преобразователей 1 и 2 выделяются избирательными усилителями 6 и 7 и через последовательно соединенные ^,s третий и первый элементы 10 и 17 ИЛИ, согласующий каскад 18, первый ключ 19, второй элемент 20 ИЛИ подаются на дискриминатор 21, порог срабатывания U_nop > которого был установлен по импульсам с ²⁰ выхода стробируемого каскада 28, амплитуда которых пропорциональна установленному калибровочному градиенту имитирующего поля, формируемого кольцевым электромагнитом 30. Выходные сигналы ²⁵ дискриминатора 21, управляют сигнализатором 24 дефекта через первый триггер 22 и второй ключ 23.

Сигналы с выхода избирательных усилителей 6 и 7 подаются на первьй и вто- 30 рой формирователи 12 и 13,

Однако, на 'выходе первого элемента 16 И сигнала не будет, так как отсутствуют сигналы от других избирательных усилителей, а главное, отсутствует сигнал от устройства 31 блокировки, управление которым производится при помощи концевых выключателей 32 и 33. Следовательно, в режиме контроля от стробируемого каскада 28 через второй вход второго элемента 20 ИЛИ не будут поступать сигналы на дискриминатор 21.

Автоматическая проверка производится в момент выхода контролируемого изделия из зоны контроля и осуществляется следующим образом.

По окончании процесса контроля (сканирование преобразователями изделия) устройство 31 блокировки формирует одиночный импульс заданной длительности, который через блок 2 9 управления задает ток в обмотки кольцевого электромагнита 30, создающего поле с заданным градиентом. Под действием градиента имитирующего ₅₅ поля все преобразователи формируют сигналы, которые пройдя избирательные усилители и формирователи импульсов подаются на первый элемент 16 И, на один из

6 входов которого подается сигнал от устройства 31 блокировки. Выходные сигналы первого элемента 16 И являются стробирующими импульсами, действующими синхронно с импульсами одного из элементов 10 и 11 ИЛИ, выходные сигналы которых являются входными для стробируемого каскада 28. Таким образом, за время автопроверки с выхода стробируемого каскада 28 через второй вход второго элемента 20 ИЛИ на дискриминатор 21 поступает серия импульсов с амплитудой определяемой значением установленного градиента имитирующего поля, величина которого определяется типоразмером контролируемого изделия и заданным браковочным признаком. Сигнал же от первого элемента 17 ИЛИ и согласующего каскада 18 не поступит на первый вход второго элемента 20 ИЛИ, так как ключевой каокад 19 оказывается закрытым на время автопбоверки сигналом-с устройства 31 блокировки. Сигнал с выхода дискриминатора 21 в случае исправности всех узлов дефектоскопа подается на один из входов второго элемента 25 И и действует в течение времени автопроверки. Наличие выходного сигнала во втором элементе 25 И переведет второй триггер 26 в такое положение, когда второй сигнализатор 27 не включается. Напротив, отсутствие сигнала, на выходе дискриминатора 21 вследствие имеющейся неисправности одного — чз узлов дефектоскопа, вызывает появле35 “.'tfe сигнала на выходе второго элемента • 25. И, что приводит к установлению втоjporo триггера в определенное положение, * включающего второй сигнализатор 27.

Использование в дефектоскопе новых ⁴⁰ каскадов и связей, дающих возможность последовательного выполнения операции настройки дефектоскопа на заданный режим без использования контрольного образца и автоматической проверки установленное ^4S го режима настройки, позволяет уменьшить время на настройку дефектоскопа, упростить его эксплуатацию, сократить производственные площади для размещения контрольных образцов, а также повысить ⁵⁰ объективность автоматической проверки дефектоскопа за счет проверки всех его трактов, включая преобразователи и систему сканирования.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к неразруша- ющему контролю изделий и предназначено дл  использовани  на металлургических . и машиностроительных заводах дл . гЯЬнт рол  прот женных ферромагнитных изделий цилиндрической формы. Известен феррозондовый дефектоскоп предназначенный дл  контрол  ферромагнитных изделий, содержащий блок возбуждени , феррозондовые преобразователи, избирательные, усилители, схему ИЛИ, согласующий каскад, дискриминатор, эЛектронное реле, схему сигнализации, схему блокировки с концевыми датчиками i. Наиболее близким по технической суЩности к предлагаемому  вл етс  дефектоскоп 2. Недостаток известных дефектоскопов состоит в том, что дл  его настройки и эксплуатации требуетс  значительное количество контрольных образцов, особенно при большой номенклатуре типоразмеров контролируемых -изделий, F-Iaстройка дефектоскопа по контрольному образцу требует значительного времени, так как типоразмеры изделий, подлежащих контролю, дефектоскопом мен$потс  в процессе вьтуска (прокатки). Контрольные образцы изделий дл  настройки, к тому же в процессе эксплуатации, изнашиваютс , что требует их повторного изготовлени , из-за .чего снижаетс  точность настройки. Кроме того , отсутствует автоматическа  проверка настройки дефектоскопа на заданный режим в пределах всех трактов многоканального дефектоскопа, включа  его преобразователи и сканирующее устройство. Это приводит к снижению эксплуатационной надежности дефектоскопа, информаци  о которой выводитс  на пульт оператора, обслуживающего дефектоскоп. Цель изобретени  - увеличение оперативности контрол . Поставленна  цель достигаетс  тем, что он снабжен блоком управлени  с выносным кольцевым электромагнитом, последовательно соединенными первым элементом И, стробируемым каскадом, вто75Q рым элементом ИЛИ, первый вход которого подкл очен к выходу первого ключа, а выход - к входу дискриминатора, последовательно соединенными вторым элементом И, вторым триггером и вторым сигнализатором , первый вход второго элемен . та И подключен к выходу дискриминатора , а второй вход - к выходу схемы блокировки первым, вторым, третьим и четвертым формировател ми, входы которых пожлючены к соответствующим избирательным усилител м, а выходы- ко входам первого элемента И, п тый вход которого подключен к выходу схемы блокиров- ки, третьим и четвертым элементами ИЛИ входы которых подключены к вь1хбдйй из бирательных усилителей, а выходы - к входам первого элемента ИЛИ и к переключателю входа стробируемого каскада. На фиг, 1 представлена блок-схема де фектоскопа; на фиг, 2 показана системасканировани  с кольцевым электромагнитом и преобразовател ми; на фиг, 3 и 4 приведены диаграммы, характеризующие 1таботу дефектоскопа в различных режимах. Дефектоскоп содержит феррозондовые преобразователи 1, 2, 3 и 4, усгройство 5 возбуждени , избирательные усилители 6, 7, 8 и 9, выходы которьк подключены к элементам Ю и 11 ИЛИ и через формирователи импульсов 12, 13, 14 и 15 - к первому элементу 16 И, последовательно соединенные первый элемент 17 ИЛИ, согласующий каскад 18, первый ключ 19, второй элемент 2О ИЛИ, дискр минатор 21, первый триггер 22, второй ключ 23, первый сигнализатор 24 дефек та; вс)след6вательно соединейныевторой элемент 25 И, второй триггер 26 и второй сигнализатор 27, а также включает стробируемый каскад 28, блок 29 управлени  с выносным кольцевым электромаг нитом 30, устройство 31 блокировки с концевыми датчиками .32 и 33, Феррозон довые преобразователи и кольцевой элект тромагнит вход т в систему 34-сканировани . Настройка дефектоскопа на заданный режим работы проводитс  следующим образом . Феррозондовые преобразователи, расположенные в системе 34 сканировани  возбуждаютс  током определенной частоты от устройства 5 возбуждени , В режи ме настройки блок 29 управлени  вьфабатьшает периодически сигналы с определенной частотой, с помощью которых в обмотки вьгаосного электромагнита 30 за 4 даетс  ток определенной величины, фо1)ми- рующий магнитное поле с заданным градиентом , имитирующее поле дефекта. Указанное поле формируетс  в межполюсном пространстве кольцевого электромагнита ЗО (см, фиг, 2), полюса которого располагаютс  по его диаметру, и лежат в плоскости сканировани  преобразователей. При сканировании преобразователей последние пересекают локальное имитирующее поле с заданным градиентом, причем продолжительность действи  имитирую1цего пол  и период сканировани  выбраны таким образом , чтобы каждый преобразователь пересекал межполюсное пространство не ме- нее 2-х раз. Сигналы с феррозондовых преобразователей 1-4 выдел ютс  избирательньпии уси:лител ми 6-9, с вьЬсодов которых они поступают на формирователи импульсов 12-15 и попарно на схемы 10и 11 ИЛИ, Формирователи производ т нормирование сигналов по амплитуде и расширение их по длительности на врем  t- где Т - период сканировани ; | - количество преобразователей. Выходы формирователей 12-15 импульсов и сигнал от схемы 31 блокировки подаютс  на элемент 16 И, на выходе которого по вл ютс  сигналы только в том случае, если имеютс  сигналы от всех преобразователей 1-4, Эти сигналы определ ют сТробируемые временные интервалы, в течение которых сигналы от избиратель- Hbtx усилителей 6-9 передаютс  через элеf нт 10 и 11 ИЛИ на вход стробиру10 емого каскада 28, Элементы 1О и 11 ИЛИ объедин ют сигналы с соседних преобразователей , обеспечива  поступление их на вход стробируемого каскада 28 с определенным временным сдвигом, -определ емым пространственным разнесением преобразователей 1-4 в системе 34 сканировани  (см, фиг. 2), Сигналы на выходах третьего и четвертого элементов 10 и 11 ИЛИ от воздействи  на преобразователи 1-4 имитирующего пол  будут совпадать по времени со строб-импульсами, так как пocлe щиe формируютс  из сигналов от преобразователей 1-4, Оюдовательно, на входе стробируемого каскада 28 при периодическом воздействии имитирующего пол  кольцевого электромагнита ЗО будет наблюдатьс  последовательность сигналов, амплитуда которых пропорциональна уст новленному калибровочному градиенту имитирующего пол . Эти сигналы подаютс  через второй элемент 20 ИЛИ на дискриминатор 1-1, (:)абатьшапн  U пор / которого устанаышваетс  но сигналам, со стробиру- емого каскада 28. Выходные сигналы с лискримийатора 21 подаютс  через первый триггер 22, второй ключевой каскад 23 на первый сигнализатор 24 дефекта. При переводе дефектоскопа на режим контрол  изделий (имеетс  ввиду сканирование преобразовател ми движущегос  изде ли ) прохождение сигнала дефекта, например захватываемого преобразовател ми 1 и 2, происходит следующим образом. Сигналы от преобразоЕ ателей 1 и 2 вы дел ютс  избирательными усилител ми 6 и 7 и через последовательно соединенные третий и первьпй элементы 10 и 17 ИЛИ, согласующий каскад 18, первый ключ 19, второй элемент 20 ИЛИ подаютс  на дискриминатор 21, порог срабатьшани  Unop которого был установлен по импульсам с выхода стробируемого каскада 28, амплитуда которьк пропорциональна установленному ка{1ибровочному градиенту имитирующего пол , формируемого кольцевым электромагнитом 30. Выходные сигнальг дискриминатора 21, управл ют сигнализатором 24 дефекта через первый триггер 22 и второй ключ 23. Сигналы с выхода избирательных усилителбй 6 и 7 подаютс  на первьй и второй формирователи 12 и 13 Однако, на выходе первого элемента 16 И сигнала не будет, так как отсутствуют сигналы от других избирательньк усил елейТ а главн Гаг7утТтвуе7 сигнал от устройства 31 блокировки, управление которым производитс  при помощи корцевых выключателей 32 и 33. Следовательно , в режиме контрол  от стробируемого каскада 28 через второй вход второго элемента 20 ИЛИ не будут поступать сиг налы на дискриминатор 21. Автоматическа  проверка производитс  в момент выхода контролирубмого издели  из зоны контрол  и осуществл етс  следующим образом. По окончании процесса контрол  (сканирование преобразовател ми издели ) уст ройство 31 блокировки формирует одиноч ный импульс заданной длительности, который через блок 29 управлени  задает ток в обмотки кольцевого электромагнита 30, создающего поле с задшшьсм градиентом. Под действием градиента имитирующего пол  все преобразователи ф эмируют сигналы , которые пройд  избирательные усили тели и формирователи импульсов подаютс  на первый элемент 16 И, на один из 73 8 входов которого подаетс  сигнал от устройства 31 блокировки. Выходные сигналы первого элемента 16 И ЯЕШЯЮТСЯ стробирующими импульсами, действующими синхронно с импульсами одного из элементов 10 и 11 ИЛИ, выходные сигналы которых  вл ютс  входными дл  стробируемого каскада 28. Таким образом, за врем  автопроверки с выхода стробируемого каскада 28 через второй вход второго элемента 20 ИЛИ на дискриминатор 21 поступает сери  импульсов с амплитудой определ емой значением установленного градиента имитирующего пол , величина которого определ етс  типоразмером контролируемого издели  и заданньш браковочным признаком. Сигнал же от первого элемента 17 ИЛИ и согласующего каскада 18 не поступит на первый вход второго элемента 20 ИЛИ, так как ключевой каскад 1У ока:5ьгоаетс  закрытым на врем  автоп)оверки сигнал ом-с устройства 31 блокировки. Сигнал с выхода дискриминатора 21 в случае исправности всех узлов дефектоскопа подаетс  на один из входов второго элемента 25 И и действует в течение времени автопроверки. Наличие вььходного сигнала во втором элементе 25 И переведет второй триггер 26 в такое положение, когда второй сигнализатор 27 не включаетс . Напротив, отсутствие сшгнала .на выходе дискриминатора 21 вследствие имеющейс  неисправности одного 43 узлов дефектоскопа, вызывает по влеi сигнала на выводе второго элемента , . установлению втоporo триггера в определенное положение. включающего второй сигнализатор 27. Использование в дефектоскопе новых каскадов и св зей, дающих возможность последовательного вьтолнени  операции настройки дефектоскопа на заданный режим без использовани  контрольного образца и автоматической проверки установленно-: го режима настройки, позвол ет уменьщить врем  на настройку дефектоскопа, упростить его эксплуатацию, сократить производственные площади дл  размещени  контрольных образцов, а также повысить объективность автоматической проверки дефектоскопа за счет проверки всех его трактов, включа  преобразователи и систему сканировани . Формула изобретенкг  Феррозондовый дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные, возбудитель , ферроэондовые преобразователи, избирательные усилители. первый элемент ИЛИ, согласующий каскад, первый ключ, дискриминатор, первьй триггер, второй ключ, первьй сигнализатор, а также схему блокировки, первый и второй входы которой подключены к концевым выключател м , а выход к первому и второму ключу, отличающийс  тем, что, с целью повышени  оперативности контрол , он снабжен блоком управлени  с выносным кольцевым электромагнитом, последователно соединенными первым элементом И, стробируемым каскадом, вторым элементом ИЛИ, первьгй вход которого подклюЧён к выходу первого ключа, а выход к входу дискриминатора, последовательно соединенными вторым элементом И, вторым триггером и вторым сигнализатором, первый вход второго элемента И подклюЧен к выходу дискриминатора, а второй вход - к выходу схемы блокировки, первым , вторым, третьим и четвертым формировател ми , входы кот.орьк подключены к соответствующим избирательным усилител м , а выходы - ко входам первого элемента И, п тый вход которого подключен к выходу схемы блокировки, третьим и четвертым элементами ИЛИ, входы которых подключены к выхода;м избирательных усилителей, а выходы - к входам первого элемента ИЛИ и к переключателю входа .стробируемого каскада,

   / Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1, Дефектоскопи , 1967, № 2, с, 39-45.
2. 2. Дефектоскопи , 1968, № 5, с. 89-93 (прототип).

   CM CU

   39366

   HQCmftOUHQ HQ p&KUn

   Jfowmpoffb

   /LJLJl

   Ь JLJL

   ЛA.

   a

   д

   да Fl ..

   Л

   iTU

   О

   S

   г д

   ж

   3

   и

   п м

   н о

   п