SU785731A1 - Вихретоковый структуроскоп с калибратором - Google Patents

Description

Изобретение относится к электромагнитным средствам контроля материалов и изделий и может быть использовано для неразрушающего контроля качества ферромагнитных материалов.

Известен вихретоковый дефектоскоп с калибратором, содержащий генераторы сигналов, свя- ⁵ занный с ними преобразователь и блок обработки сигнала (11. Однако схема этого дефектоскопа сложная.

Наиболее близким к данному изобретению является вихретоковый структороскоп с калиб- ¹⁰ ратором, содержащий генератор сигналов, связанный с ним проходной преобразователь, выполненный в виде индуктивно связанных двух возбуждающих и одной измерительной обмоток, и подключенный к измерительной обмотке вхо-. дом блок обработки сигнала [2].

Точность контроля этим дефектоскопом недостаточная, так как отсутствует средство для выделения гармоник из сигнала генератора.

Целью изобретения является повышение точности калибровки.

Эта цель достигается тем, что вихретоковый структуроскоп с калибратором снабжен вклю2 ченным между генератором сигналов н одной из возбуждающих обмоток блоком формирования калибровочных сигналов из гармонических составляющих сигнала генератора, выполненным в виде последовательно соединенных усилителя первой гармоники, ограничителя, по крайней мере двухканального селектора гармонических составляющих и сумматора сигналов.

На чертеже представлена блок-схема вихретокового структуроскопа с калибратором.

Структуроскоп содержит генератор 1 сигналов, связанный с ним проходной преобразователь 2 с двумя возбуждающими и одной измерительной обмотками (на чертеже не указаны), подключенный к измерительной обмотке блок 3 обработки сигнала и соединенный с ним индикатор 4. К выходу размещаемой в преобразователе измерительной обмотки через избирательный усилитель 5 подключен ограничитель б. Выход ограничителя через двухканальный селектор 7 гармонических составляющих, содержащий избирательные усилители 8 и 9 высших гармоник, управляемые фазовращатели 10 и 11 и регуляторы 12 и 13 амплитуды, подключен

J 785731 к входам сумматора 14, а выход сумматора подключен к одной из возбуждающих обмоток' ' преобразователя 2, Управляющие входы фазовращателей и регуляторов подключены к выходу избирательного усилителя 5 первой гармо· $ ники.

Структуроскоп работает следующим «эбразом.

Переменным напряжением генератора 1 возбуждают преобразователь 2. Переменное электромагнитное поле преобразователя 2 индуцирует переменную ЭДС основной гармоники. В измерительной обмотке преобразователя эта ЭДС усиливается избирательным усилителем 5 * первой гармоники и превращается в прямоугольные импульсы ограничителем 6. Из спектра гармонических составляющих прямоугольного импульса выделяются две гармонические составляющие с помощью избирательных усилителей 8 и 9 высших гармоник. Предварительно выб- _м ранная и используемая при калибровке амплитуда и фаза каждой из высших гармоник устанавливается с помощью фазовращателей 10 и 11 и регуляторов 12 и 13 амплитуды. Их изменение происходит в соответствии с изменением первой гармоники посредством использования напряжения с выхода усилителя первой гармоники для управления фазовращателями и регуляторами амплитуды.

Выходное напряжение регуляторов 12 и 13, сигнал по амплитуде суммируется сумматором 14 и поступает на возбуждающую обмотку преобразователя 2, Электромагнитное по-ле возбуждающей обмотки индуцирует ЭДС высших гармоник в измерительной обмотке преобразователя 2. Одновременно в этой обмотке индуциру- ^3S ется ЭДС высших гармоник, не влияющая на работу устройства, так как она не пропускается усилителем 5 первой гармоники. С выхода преобразователя 2 на бйок 3 обработки сигна ла поступает ЭДС первой и высших гармоник, амплитуду и фазу которых по показаниям индикатора 4 составляют с предварительно выбранными при настройке фазовращателей и регуляторов амплитуды, и таким образом судят о правильности калибровки одновременно как возбуждающей, так и измерительной обмоток структуроскопа на высших гармониках.

Применение описанного вихретокового структуроскопа позволяет повысить качество контроля структурного состояния термообработанных стальных деталей в процессе их изготовления.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к электромагнитным средствам контрол  материалов и изделий и может быть использовано дл  неразрушающего контрол  качества ферромагнитных материалов. Известен вихретоковый дефектоскоп с калиб ратором, содержащий генераторы сигналов, св занный с ними преобразователь и блок обработ ки сигнала 1. Однако схема этого дефектоскопа сложна . Наиболее близким к данному изобретению  вл етс  вихретоковый структороскоп с калибратором содержащий генератор сигналов, св зан ный с ним проходной преобразователь, выполненный в виде индуктивно св занных двух возбуждающих и одной измерительной обмоток, и подключенный к измерительной обмотке входом блок обработки сигнала 2. Точность контрол  этим дефектоскопом недостаточна , так как отсутствует средство дл  выделени  гармоник из сигнала генератора. Целью изобретени   вл етс  повышение точности калибровки. Эта цель достигаетс  тем, что вихретоковый структуроскоп с калибратором снабжен включенным между генератором сигналов и одной из возбуждающих обмоток блоком формировани  калибровочных сигналов из гармонических составл ющих сигнала генератора, выполненным в виде последовательно соединенных усилител  первой гармоники, ограничител , по крайней мере двухканального селектора гармонических составл ющих и сумматора сигналов. На чертеже представлена блок-схема вихретокового структуроскопа с калибратором, Структуроскоп содержит генератор 1 сигналов , св занный с ним проходной преобразователь 2 с двум  возбуждающими и одной измерительной обмотками (на чертеже не указаны ), подключенный к измерительной обмотке блок 3 обработки сигнала и соединенный с ним индикатор 4. К выходу размещаемой в преобразователе измерительной обмотки через избирательный усилитель 5 подключен ограничитель 6, Выход ограничител  через двухканальный селектор 7 гармонических составл ющих, содержащий избирательные усилители 8 и 9 высших гармоник, управл емые фазовращатели 10 и 11 и регул торы 12 и 13 амплитуды, подключен к входам сумматора 14, з выход сумматора подключен к одной из возбуждаюишх обмоток преобразовател  2, Управл ющие входы фазовращателей и регул торов подключены к выходу избирательного усилител  5 первой гармоники . Структуроскоп работает следующим Ьбразом . Переменным напр жением генератора 1 возбуждают преобразователь 2. Переменное электромагнитное поле преобразовател  2 индуци .рует переменную ЭДС основной гармоники. В измерительной обмотке преобразовател  эта ЭДС усиливаетс  избирательным усилителем 5 первой гармоники и превращаетс  в пр моугольные импульсы ограничителем 6. Из спектра гармонических составл ющих пр моугольного импульса выдел ютс  две гармонические составл ющие с помощью избирательных усилителей 8 и 9 высщих гармоник. Предварительно выбранна  и используема  при калибровке амплитуда и фаза каждой из высщих гармо шк устанавливаетс  с помощью фазовращателей 10 и 11 и регул торов 12 и 13 амплитуды. Их изменение происходит в соответствии с изменением первой гармоники посредством использовани  напр жени -с выхода усилител  первой гармоники дл  управлени  фазовращател ми и регул торами амплитуды. Выходное напр жение регул торов 12 и 13, сигнал по амплитуде суммируетс  сумматором 14 и поступает на возбуждающую обмотку преобразовател  2, Электромагнитное поле возбуж дающей обмотки индуцирует ЭДС вЫсщих гармоник в измерительной обмотке преобразовател  2. Одновременно в этой обмотке индуцируетс  ЭДС высщих гармоник, не вли юща  на работу устройства, так как она не пропускаетс  усилителем 5 первой гармоники. С выхода преобразовател  2 на бЛок 3 обработки сигна14 а поступает ЭДС первой и высашх гармоник, мплитуду и фазу которых по показани м индикатора 4 составл ют с предварительно выбранными при настройке фазовращателей и регул торов амплитуды, и таким образом суд т о правильности калибровки одновременно как возбуждающей, так и измерительной обмоток структуроскопа на высших гармониках. Применение описанного вихретокового структуроскопа позвол ет повысить качество контрол  структурного состо ни  термообработанных стальных деталей в процессе их изготовлени . Формула изобретени  Вихретоковый структуроскоп с калибратором, содержащий генератор сигналов, св занный с ним проходной преобразователь, выполненный в виде индуктивно св занных двух возбуждающих и одной измерительной обмоток, и подключенньш к измерительной обмотке входом блок обработки сигнала, отличающийс   тем, что, с целью повыщени  точности калибровки , он снабжен включенным между генератором сигналов и одной из возбуждающих обмоток блоком формировани  калибровочных сигналов из гармонических составл ющих сигнала генератора, выполненным в виде последовательно соединенных усилител  первой гармоники , ограничител , по крайней мере двухканального селектора гармонических составл ющих и сумматора сигналов, Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3826976, кл. 324/40, 1974.
2. 2.Городинский И. А. Магнитные и электрические методы испытани  металлов. Госпланиздат . М,-Л., 1940, с. 46-50 (прототип).