SU913247A1 - Устройство для ультразвукового контроля металлов 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к устройствам для неразрушающего контроля металлов с помощью электромагнитно-акустических преобразователей и может найти применение для измерения толщины и выявления дефектов в листах, трубах и других изделиях.

Известно устройство для ультразвукового контроля металлов, содержащее синхронизатор, схему задержки, генераторно-усилительный блок, селектор, индикатор, ЭМ А преобразователь и генератор импульсов тока (.11..

Недостатками этого устройства являются низкая производительность контроля, низкий к.п.д., большие габариты и вес., обусловленные наличием в приборе силового трансформатора, мощного резистора или дросселя в цепи заряда накопительной емкости.'

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для ультразвукового контроля металлов, содержащее электрически свя—

2

занные между собой высокочастотный генератор и схему его запуска и последовательно соединенные приемник эхосигнала и индикатор, второй вход которого соединен с выходом схемы запуска высокочастотного генератора, триггер Шмитта,' генератор импульсов тока, выполненный в виде электрически соединенных в одной точке вентиля, конденсатора, тиристора, подключенного управляющим электродом к выходу триггера Шмитта, э пектромагнитно-акустический преобразователь, содержащий электромагнит и измерительную катушку, которая присоединена к высокочастотному генератору и приемнику, а электромагнит - к выходу генератора импульсов тока (21 .

Недостатком этого устройства является низкая производительность контроля, обусловленная тем, что триггер Шмитта и вентиль подключены непосредственно к сети переменного тока, что не позволяет повысить частоту следования импульсов тока намагничивания.

913247

4

Цепь изобретения - повышение производительности контроля.

Поставленная цепь достигается тем, что устройство для ультразвукового контроля металлов снабжено ограничите- ₅ лем напряжения и двухполупериодным выпрямителем, выход которого подключен ко входу генератора импупьсов тока и ко входу ограничителя, а выход последнего присоединен ко входу триггера ю

Шмитта.

'На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 эпюры импульсов напряжения и тока, проходящих в устройстве. '5

Устройство для ультразвукового контроля качества металлов состоит из подключенного к сети переменного тока и η двухпопупериодмого выпрямителя 1, к которому подключен генератор 2 импуль- 20 сов тока, включающий в себя вентиль 3, накопительный конденсатор 4, тиристор 5, а также непосредственно или через делитель 6 ограничитель 7 напряжения.

I 25

Нагрузкой генератора 2 служит электромагнит 8 (ЭМА) преобразователя 9.

К электромагниту 8 подключена схема

10 запуска, выход которой подключен

ко входам высокочастотного генератора зо

II и индикатора 12. Выход генератора

11 подключен к измерительной катушке 14 ЭМА преобразователя 9 и ко входу усилителя 13, выход которого соединен

с индикатором 12. Выход ограничителя ₃₅ 7 соединен со входом триггера 15 Шмитта, выход которого подключен через блок управления (не показан) к управляющему электроду тиристора 5... Возможно также подключение схемы 10 запуска (жду- ₄₀ щего мультивибратора) к вкходу триггера 15.

Устройство работает следующим образом.

Выпрямленное выпрямителем 1 напряжение 1)^ через вентиль 3 в течение каждого попупериода заряжает конденсатор 4, кроме того, через делитель 6 это напряжение подается на ограничитель 7 напряжения, с выхода которого пульсирующее напряжение ^8 поступает на вход· триггера 15 Шмитта.

Импульсы триггера включают блок управления, импульсы которого включают тиристор 5. При включении тиристора 5 конденсатор 4 разряжается через него и электромагнит 8, создавая в нем импульс тока 3-, .

45

50

При этом импульс тока не должен окончиться до начала следующего попупериода напряжения Ц& , так как в противном случае тиристор 5 не закрывается и тогда в течение всего последующего попупериода через него и электромагнит 8 идет ток сети, что не соответствует нужному импульсному режиму работы ЭМА преобразователя и, в конечном счете, приводит к выходу его из строя.

Для того, чтобы избежать этого, уровень ограничения напряжения Щ , определяемый величиной и , выбирается из условия

где Ιο =231( -частота питающего напряжения ύη ;

(р- длительность импульса тока 3^ ;

- максимальное значение выпрямленного напряжения .

Ток 3, протекая по электромагниту 8, создает импульс магнитного поля. Напряжение с электромагнита 8 поступает на вход схемы 10, где оно сравнивается с постоянным напряжением, в результате чего, когда ток в электромагните 8 достигает максимального значения, на выходе, схемы 10 появляется импульс '1-, которым включается высокочастотный генератор 11 и индикатор 12. Радиоимпульс тока 3ιχ , проходя по измерительной катушке 14 ЭМА преобразователя 9, создает вихревые токит в контролируемом металле. При взаимодействии вихревых токов с магнитным полем катушки 14 возникают знакопеременные сипы Лоренца, которые создают в металле ультразвуковые колебания. Эхо-сигналы, попадая в магнитное поле катушки 14, создают в металле вихретоковые токи, электромагнитное попе которых наводит ЭДС (ток 3 2-2) на измерительной катушке 14. Эта ЭДС усиливается усилителем 13, подается на индикатор 12. По величине и положению эхо-сигналов судят о качестве контролируемого металла.

Таким образом, повышение производительности контроля достигается путем повышения частоты следования импульсов тока в катушке 14 до удвоенного значения частоты переменного тока сети

Для этой цепи применяется двухполу— периодный выпрямитель и ограничитель напряжения, что позволяет включать тиристор каждый полупериод сети. При

5 91

этом в генераторе импульсов тока отсутствует силовой трансформатор, фильтр и зарядное сопротивление или дроссель большой мощности, что снижает габариты и вес устройства и повышает его 5

КПД (по мощности).

Все это позволяет создать малогабаритную высокопроизводительную аппаратуру для контроля металлов с помощью ЭМА преобразователей, что является ,0 важной задачей в дефектоскопии.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для ультразвукового кон- ¹⁵

   тропя металлов, содержащее электрически связанные между собой высокочастотный генератор и схему его запуска и последовательно соединенные приемник ₂₀ эхо-сигнала и индикатор, второй вход которого соединен с выходом схемы запуска высокочастотного генератора, триггер Шмитта, генератор импульсов тока, выполненный в виде электрически соеди- ₂5

   47 6

   ненных в одной точхе вентиля, конденсатора, тиристора, подключенного управляющим электродом к выходу триггера Шмитта, ЭМА преобразователь, содержащий электромагнит и измерительную катушку, которая присоединена к высокочастотному генератору и приемнику, а электромагнит подключен к выходу генератора импульсов тока, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности контроля, оно снабжено ограничителем напряжения и двухлопулериодным выпрямителем, выход которого подключен к входу генератора нм пуль— сов тока и к входу ограничителя, а выход последнего присоединен к входу триггера Шмитта.