(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ(54) DEVICE FOR ELECTROMAGNETIC CONTROL
Изобретение относитс к неразрушаю шему контрогао и может быть исаговвьзовано дл контро/ш полых шишндрвчесв х объектов. Известно устройство дл э ектретлагнитного контрол псввых штннщ песквх объектов, содержащее ксточннк питани , систему возбуждени катушек, соединенных с источнихсм питани , последователь но соедин хжцих систему измерительных катушек, коммутатор, блок обработки сигналов п блок представлени информации 1 3 . Недостаток известного устройства заключаетс в низкой надежности контрол . Это св зано с малым отношением сигналпомеха , так как система измерительных катушек непосредственно взаимодействует с системой возбуждающих катушек. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство дл электромагнитного контрол полых шпиндрических объектов, содержащее источник переменного тока замкнутый магннтсофовод с размещенной на нем катушкой индуктивности, подключенной к источнику nep vteHHoro тока, индуктивно св занный с замкнутым магнитопроводом проводник с клеммами, предназначенный дл размещени в полости контролируемого объекта и подключени параллельно учеютку последнего, включающему зону кс ггрол , последовательно соединенные измерительный преобразователь магн1ГГного пол , блок обработки сигнала и блок представлени информации 2} . Однако и это устройство не обеспечивает необходимой надежности контрол . Это (шредел ет ж воздействием на изме- ригепьный преобразователь магнитного пол магиитиы полей, св занных с нес мметрвей распределени плотности тока относительно оси трубы, вызванной несолсшност ми трубы. Эта несимметри возникает в св зи с неравномерностью | аспредвпе и тока по нериметру контролируемой трубы из-за преимущественной концентрации плотности тока в окрестности подключени к ней проводника, а также КЗ-за возможных смешений проводника относительно оси контролируемой грубы. Цель изобретени - повышение надежности контрол . Поставленна цель достигаетс тем, что устройство снабжено последовател но соединенными измерительной катушкой индуктивности с площадыо рабочего торца, превышающей плошадь рабочего торта измерительного преобразовател магнитного псл , усилителем и выпр мителем, Ц дополнительными проводниками, индуктивно св занными с замкнутым магнитопроводом предназначенными дл размещени во внутренней пс ости контролируемого объекта и подключени . к участку последнего, вклю чающему зону контрол , и И управл емыми амплитудно-фазовыми регул торами, индуктивно св занными с соответствующими дополнительными проводниками и выпсетненными в виде замкнутых магнитопроводов с катушкой индуктивности, нагруженной на двухпогаосник с регулируемыми активно-реактивными параметрами, микропроцессором с тфограммой минимизашш входной величины путем регулировки 2у выходных величин, а последний соединен своим входом с выходом выпр мител и своими 2 и выходами с управл ющими входами соответс рвук цгос управл емых амвлитудно-фазовых регул торов .. На чертеже схематично представлено предложенное устройство с двум ДОПОЛНВЕ тепьными проводниками. Устройство состоит из исто ника 1 переменнохч) тока, маг ито-. провода 2 с размещенной на нем катушкой 3 индуктивности, подключкийой к источнику 1 переменного тока, индуктивно св занного с замкв тым магнитопроводом 2, 3;1роводника 4 с клеммами 5 и 6, пред назначеннрго дл ра; ещеии в полости контролируемого объекта 7 и подключени параллельно участку последнего, включак жему зону контрол , последовательно сое диненных измерительного преобразовател 8 магнитного пол , блока 9 обработки сигнала и блока 1О представлени информации , последовательно соединенных измерительной катушки 11 индуктивности, усилител 12, выпр мител 13 и микропроцессора 14 с программой минимизаци входной величины путем регулировки 4-х входных величин, двух дополнительных проводников 15 и 16, тфеднааначенных ДЛЯ подключени параллельно участку контролируемохх объекта 7, включающему зону контрол , и индуктивно св занных с управл емыми амплитудно-фазовьпуш регул торами 17 и 18 соответственно. Управл ек«ые амплитудно-фазовые регул торы 17 и 18 состо т из замкнутых магнито- проводов 19 с размещенными на них катушками 20 индуктивности, нагруженными на активно-реакт ные двухполюсники 21 с рег улируемыми параметрами. Устройство работает следуюшим образом . Проводники 4, 15 и 1Ь подключают с помощыо клемм 5 и 6 к участку контролируемого объекта .7, включающему зону контрол . От источника 1 переменного тока питают катушку 3 индуктивности , создава в замкнутом магинтопроводе 2 магнитный поток, сцепленный с основным проводником 4 и дополнительными проводниками 15 и 16. В результате по проводникам 4, 15 и 16 протекают токи, замыкающиес через контролируемую трубу . Из-за несимметричного распределени плотности тока в системе проводникаконтрслируема труба относительно оси последней на измерительный преобразователь 8 воздействует магнитное поле, не св занное с наличием сплошностей в контролируемой трубе. Исключение этой н симметрии пол достигаетс перераспределением токов в прснводниках 15 и 16 с помощью управл емых аъшлитудно-фазовых регул торов 17 и 18, регулируемых микропроцессором 14. Интегральна характеристика пол несимметрии получаетс путем измер т магнитного потока через поверхность, включакацуЬ) зону ко трол , с помощью измерительной катушкн ) 11 индуктивности. Рекомендуетс использс зать измерительную катушку 11 нндуктивности с площадью рабочего торца не менее чем в 10 раз превышающей площадь рабочего торца измеретепшого преобразовател 8 магнитного пол . Напр жение, наводимое в измерттельной катушке 11 индуктивности, преобразуетс с помощью усилител 12 и выпр мител 13 и поступает на вход микропроцессора 14. Микропроцессор 14 регулирует в соответствии с заложенной в нем программой параметры управл емых амплитудно-фазовых регуЛ5 торов 17 в 18 из услови мввшмизашга входной величины,. что соответствует минимизации магнитного пол несимметрии. Следсжатепьно, на измерительный преобразователь 8 магнитного пол будет воздействовать магнитное попе, св занное только с наличием дефектов в трубе. Сигналы с измерительного преобразовател 8 обрабатываютс блоком 9 обработки сигналов и поступают на блок 10 представлени информашга. В процессе конт .роп рекомендуетс сканировать поверхность контролируемого объекта измерител ным преобразователем 8 магнитного пол в пределах рабочего торца измерительной катушки 11 индуктивности, после чего перемешать последнюю и т.д.The invention relates to non-destructive contraction and can be designed for counter / w hollow shrinkable objects. It is known a device for an extra-stress control of pseudo-stubs sand objects, containing a power supply, a drive system of coils connected to a power source, successively connected a system of measuring coils, a switch, a signal processing unit and an information representation block 1 3. A disadvantage of the known device is the low reliability of the control. This is due to the low signal-to-noise ratio, since the system of the measuring coils directly interacts with the system of the excitation coils. The closest to the invention to the technical essence is a device for electromagnetic control of hollow spindrical objects, which contains an alternating current source, a closed magnetic conductor with an inductance coil placed on it, connected to a current source nep vteHHoro, inductively connected to a closed magnetic conductor with terminals, intended for placement in the cavity of the object being monitored and connected in parallel to the last metering area, including the ks ggrol zone, connected in series A magnetic field converter, a signal processing unit, and an information representation unit 2}. However, this device does not provide the necessary reliability control. This (determines the effect on the magnetic field measuring transducer of the magnetic field associated with the immeasurable distribution of the current density relative to the pipe axis caused by the incomplete pipe. This asymmetry arises in connection with unevenness | aspredvpe and current along the non-meter of the controlled pipe from - due to the predominant concentration of the current density in the vicinity of the conductor connection to it, as well as short circuit due to possible conductor mixing with respect to the axis of the controlled coarse. The goal is achieved by the fact that the device is equipped with series-connected inductance measuring coil with a working end area greater than the area of the working cake of the magnetic PSL converter, amplifier and rectifier, C with additional conductors inductively connected to the closed magnetic conductor intended for placement in the internal ps of the object to be monitored and connected to the area of the latter, which includes the control zone, and AND controlled amplitude-phase regulators, inductively connected with the corresponding additional conductors and vytsnetnennye in the form of closed magnetic circuits with an inductor loaded on a two-piece axle with adjustable active-reactive parameters, a microprocessor with a minimization of the input value tfogram by adjusting the 2nd output value, and the latter is connected to its input with the output the receiver and its 2 and outputs with control inputs correspond to the sound of the controllable controlled amplitude-phase controllers. In the drawing there is a schematic representation of Leno proposed device with two DOPOLNVE tepnymi conductors. The device consists of a source of 1 variable current, the mag. wires 2 with inductor coil 3 placed on it, connected to AC source 1, inductively connected to a closed magnetic circuit 2, 3; 1 conductor 4 with terminals 5 and 6, previously assigned to p; still in the cavity of the object under test 7 and connecting in parallel the section of the latter, including the control zone, successively connected measuring transducer 8 magnetic field, signal processing unit 9 and information presentation unit 1O, connected in series measuring inductance coil 11, amplifier 12, rectifier 13 and microprocessor 14 with a program to minimize the input value by adjusting the 4 input values, two additional conductors 15 and 16, tuned for connecting in parallel a piece of controllable object 7, including the control zone, and inductively coupled with controlled amplitude-phase-push regulators 17 and 18, respectively. Controlled amplitude-phase regulators 17 and 18 consist of closed magnetic conductors 19 with inductance coils 20 placed on them, loaded on active-reactive two-terminal 21 with adjustable parameters. The device works as follows. The conductors 4, 15 and 1b are connected with the help of terminals 5 and 6 to the section of the object under control .7, which includes the control zone. From an AC source 1, an inductance coil 3 is fed, creating a magnetic flux coupled with the main conductor 4 and additional conductors 15 and 16 in a closed magnetic pipe 2. As a result, currents passing through the controlled pipe flow through conductors 4, 15 and 16. Due to the asymmetrical distribution of the current density in the conductor system, the pipe to be inspected relative to the axis of the latter is influenced by the measuring transducer 8 by a magnetic field, which is not associated with the presence of continuities in the pipe under test. Elimination of this symmetry of the field is achieved by redistributing the currents in the drives 15 and 16 with the help of controlled amplitude-phase regulators 17 and 18 regulated by the microprocessor 14. The integral characteristic of the asymmetry field is obtained by measuring the magnetic flux through the surface, including using the measuring coil) 11 inductance. It is recommended to use an inductance measuring coil 11 with a working end area not less than 10 times larger than the working end area of a measuring transducer 8 of a magnetic field. The voltage induced in the measuring coil 11 of the inductance is converted by the amplifier 12 and the rectifier 13 and fed to the input of the microprocessor 14. The microprocessor 14 adjusts the parameters of the controlled amplitude-phase regulators 17 to 18 according to the mvshmizashga condition input value ,. which corresponds to the minimization of the magnetic field asymmetry. Subsequently, a magnetic field transducer 8 will be affected by a magnetic pope associated only with the presence of defects in the pipe. The signals from the measuring transducer 8 are processed by the signal processing unit 9 and fed to the information representation unit 10. In the process of contact, it is recommended to scan the surface of the test object with a transducer 8 of the magnetic field within the working end of the measuring coil 11 of the inductance, and then mix the latter, etc.
Устройство обладает повышенной надежностью , обеспечиваемой сза счет исклю;чеии воздействи на измерительный преобраэователь магнитного пол , не св зан ного с наличием несплошностей в объекте контрол . Это позвол ет вы вл ть дефекты на более ранней стадии их развити , снизить требовани к механическим устройствам сканировани и фиксации проводников и . контролир рвать объекты со сложной геометрией и неоднородными электромагнитными свойствами материала.The device possesses an increased reliability provided for by the exclusion of any effect on the magnetic field measuring transducer that is not associated with the presence of discontinuities in the object of control. This makes it possible to detect defects at an earlier stage of their development, to reduce the requirements for mechanical devices for scanning and fixing conductors and. control of objects with complex geometry and non-uniform electromagnetic properties of the material.