Феррозондовый дефектоскоп

 

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (fI) 3д) -& 01 Я 27/87

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHONY СВИДЕТЕЛЬСТВУ .!

;г р

ГОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ.И ОТКРЫТИЙ е (21) 3314940/25-28 (22) 13.07.81 ,(46) 30.04.83. Бюл. М 16 (72) В.К. Копыхапов (71) Научно-производственное объединение Ат.омкотломаш (53) .620.179.14 (088.8) (56) .1.. Авторское свидетельство СССР

М 504148, кл. 9 01Í 27/87, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР ,% 559165, кл. G 01Й. 27/87, 1975 (прототип).(54) (57) ФЕРРОЗОНДОВЫ:И ДЕ4БКТОСКОП; содержащий последовательно соединенные генератор возбуждения, феррозондовый преобразователь и два измеритель ных канала с усилителями, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен дополнительными измерительными каналами, каждый из которых содержит последовательно соединенные блок задержки, дифференциальный усилитель, амплитудный детектор, пороговый блок и индикатор,: входы дополнительных измерительных каналов подключены к выходу ycliaaтели первого измерительного zasaaa, а вторые входы дифференциальных усилителей соединены с выходом усйлителя второго измерительного канала.

1 103. М

Изобретение относится к нераэрушающему контролю издепий иэ ферромагнитных материалов и может быть использо»вано. при дефектоскопии, например, сварных соединений котлоагрегатов.

В энергетическом машиностроении предъявляются высокие требования к качеству материапов и изделий. В особо ответственных издепиях недопустимы moбые дефекты типа нарушения сплошности.

Однако существует ряд издепий, к которым предъявляются менее жесткие требования, например, в сварных швах газоппотных панелей недопустимы поверхностные трещины, но допускается напичие определенных видов дефектов: газовых пор, раковин технологических непроваров и т.д. с размерами, не превышающими оцредепенного значения, называемого браковочным уровнем.

Известная аппаратура позволяет обнаруживать самые мелкие дефекты, достаточно надежна и производительна, но в то же самое время часто выпопняет пере браковку годных изделий.

Это связано с тем, что разбраковка осуществляется без учета вида обнаруженного дефекта, каждый из которых имеет свой браковочный уровень. Так, например, браковочные уровни де ктов типа

30 газовых пор, раковин, непро аров гораздо выше, чем для трещины, следовательно, годные изделия, имеющие допустимые дефекты типа пор, раковин, непроваров, будут забракованы при установке браковоч» ного уровня по трещине. Это обстоятель- З5 ство не позволяет получить достоверную информацию о состоянии тех изделий, ко»торые считаются качественными,т.е. годны ми при наличии ряда дефектов (допустимых) .

Известно устройство для дефектоскопии ферромагнитных изделий цилиндрической формы, соде)ржащее намагничивающее устройство, феррозондовые преобразователи, два измерительных канала, состоящие из последовательно соединенных избирательных резонансных усилителей и формирователей сигнала на отбраковку с пороговым устройством, дефектоотметчики. Оно содержит опорно-контрольный канал, выцолненный в виде двух сме50 шенных по направлению шва преобразователей с дифференциапьным индикатором сигналов и пиний задержки с логическими элементами И, через которые опорно» контрольный канал связан с измерительными каналами.

Устройство применяется для дефектоскопии двушовных сварных труб.

ОО

Повышение надежности контроля достигается в нем за счет повышенной чувствительности опорно-контрольного канала к структурным, температурным и другим факторам, влияющим на магнитные свойства сварного шва, и пониженной чувствительности измерительных каналов к этим факторам t 1).

Хотя устройство обеспечивает отстройку от структурной неоднородности, накле; па, оно не позволяет выполнять избирательную разбраковку изделий в зависимости от вида дефекта: трещина, газовая пора, раковина и т.д.

Наиболее близким по технической cyut-. ности к предлагаемому является феррозондовый дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные генератор возбуждения, феррозонповый преобразователь и два иэмеритепьных канала с усилителями f2 j;

Известный дефектоскоп обеспечивает высокую достоверность контроля с различной чистотой обработки поверхности, имеющей структурные неоднородности. Однако недостатком дефектоскопа является возможная перебраковка годных иэделий, имеющих допустимые дефекты других видов, так как амппитуда сигнала от них будет превышать зацанный уровень амплитудной дискриминации.

Цепь изобретения - повышение достоверности контроля путем обеспечения разбраковки изделий по видам дефекта.

Поставленная цель достигается тем, что феррозондовый дефектоскоп снабжен

f1 дополнительными измерительными каналами, каждый иэ которых содержит последовательно соединенные блок задержки, дифференциальный усилитель, амплитудный детектор, пороговый блок и индикатор, входы дополнительных измерительных канапов подключены с выходу усилителя первого иэмеритепьного канада, а вторые входы дифференциальных усилителей соединены с выходом усилителя второго измерительного канала.

На чертеже представлена блок-схема ферроэондового дефектоскопа.

Феррозондовый дефектоскоп содержит намагничивающее устройство (не показано), генератор 1 возбуждения попуэондов

2 и 3 феррозондового преобразователя, измерительные обмотки которых соединены с входами двух иэмеритепьных каналов с резонансными избиратепьными усилителями 4 и 6 второй гармоники тока возбуждения. Выход резонансного усилителя 4 соединен с И дополнительными из

3 1015290 4 мерительными каналами, содержашими цо когда полузонды-расположены над экстреследовательно соединенные блоки 6 вре- мумами нормальной составляюшей напряменной задержки, дифференциальные усили- женности поля рассеяния дефекта. Потели 7, амплитудные детекторы 8, лоро- скольку-база преобразователя обычно не говые блоки 9 и индикаторы 10 дефектов- 5 равна расстоянию между экстремумами, Вторые входы дифференциальных усилите- то нет одновременного появления максилей 7 соединены с выходом усилителя 5 мального значения сигнала на измеривторого измерительного канала. Полузонд тельной обмотке каждого полузонда. В

2 преобразователя расположен первым по момент, когда второй полузонд (по ианаправлению перемешения, полузонд 3 - р правлению движенля преобразователя) на» вторым. База преобразователя (расстоя-. ходится над одним из экстремумов норние между полузондами) больше расстоя- мальной составляюшей, и амплитуда сигния между экстремумами нормальной соо- нала на его измерительной обмотке мактавляюшей поля рассеяния дефектов. симальная, первый полузонд. уже прошел

Дефектоскол работает следуюшим об- 15 Другой экстРемум и снгиаЛ На его ИВЯразом. рительной обмотке не максимален. Путем

Намагничиваюшим устройством (не по- задержки по времени сигнала измерительказано) намагничивается контролируемый ной обмотки первого полузонда можно участок изделия. Над этим участком воз- добиться одновременности появления мж« никают магнитные поля рассеяния, обу- 2О симального значения сигнала от каждого словленные наличием дефектов, наклепом, полузонда над каким-либо дефектом, налокальными структурными неоднородностя- пример, в момент появления максималь ми и т.д. ного сигнала на измерительной обмотке феррозондовый преобразователь, полу- второго полузонда. зонды 2 и 3 которого расположены нор- 25 Поскольку расстояние между экстрему мально к контролируемой поверхности, мами нормальной составляюшей наприперемешается над поверхностью с задан- женности магнитного поля рассеяния для ной постоянной скоростью. При появлении дефектов различного вида различно, то дефекта сначала под цолузондом 2, а за необходимо различное время задержки тем под полузондом 3, на их измеритель- для получения максимального значения ных обмотках появится ЭДС„модулирован- сигналов от дефектов различного вида. ная магнитным цолем рассеяния дефекта. Это используется для определения вида

Резонансными усилителями 4 и 5 выде- .дефекта, т.е. для идентификации. ляется н усиливается вторая гармоника Подбирая время задержки с помошью .тока возбуждения. Характер изменения блоков 6 временной задержки, добиваются огкбаюшей сигнала на выходе усилителя 55 получения максимальной величины сигна4 совпадает с характером изменения оги- ла от дефекта определенного вида в этом баюшей на выходе усилителя 5, но сит канале. Аналогично для 2-го, 3-го и. налы сдвинуты друг относительно друга, остальных каналов, r,е. каждый канал в так как один из полузондов проходит этом случае будет иметь наиболыпую амнад дефектом раньше другого. Наибольшие 46 плитуду сигнала от дефекта определенного значения сигнала на выходе обоих усиля- вида и меньшую or дефектов остальных телей 4 и 5 при прохождении преобразо- видов. вателя над дефектом равны. Время сдви- С выхода усилителей 7 разностный га сигналов равно отношению величины . сигнал поступает через амплитудные де. базы преобразователя к скорости контро- 45 текторы 8 на пороговые блоки 9. Уровень ля. амплитудной дискриминации задается с

Дифференциальным усилителем 7 вы- учетом вида дефекта, на который настроен иолняется вычитание мгновенных значе- данный измерительный. канал. ний сигналов на его входах, Наибольшая При превышении заданного уровня диовеличйна разностного сигнала на выход 50 криминащии в каком-то измерительном каусилителя 7 при появлении дефекта ка- нале срабатывает индикатор 10 этого какого то вида наблюдается в тот момент, galIB. когда на входах усилителя сигналы также Таким образом, для идентификации деимеют наибольшую величину и разную по- фектов используется различие расстояний лярность,. 55 между экстремальными точками нормальНо наибольшее значение сигнала на ной составляюшей напряженности поля измерительных обмотках каждого полузон- рассеяния дефектов различного вида, а да наблюдается только в тот момент, )разбраковка каждого вида осушествляется;

I с

5 . 101МЙ0 . 4 по цревышвнию амйпитудей сигнала:дефвн- экстремальными значениями нормальной та заданного уровня амплитудной ascapN- составляющей, чем дефекты. Слвдовательмиюции. Одновременное поступление сиг- но ни в одном из каналов амплитуда сигнала от дефекта на входы измерительных нала от ложных дефектов Нв достигает каналов и независимый анализ сигнала по i уровня амплитудной дискриминации. каждому каналу, осуществляемый aocnego вательно, постоянные уровни амплитудной Использование электрических линий за дискриминации в каждом канале позволя- держки в качестве блоков временной за.ют избежать пропуска дефектов. При п держкн позволяет получить сколь угодно стулпенни нвсжолысих.сигналов от обна-.- lo малые сдвиги сигнала по времени, что ружвнных дефектов каждый из нии будет дает возможность применять дефектоскоп идентифицирован н определена допусти- для.обнаружения малых дефектов. мость каждого дефекта 8 соответствии с Предлагаемое выполнение дефвктоскобраковочным уровнем. па позволяет обеспечить высокую налвжДефвктосзоп позволяет производить 1з ность при выполнении избирательной разнадежную отстройку от ложных дефектов браковки иэделий в зависимости от вида . типа локальных структурных нводнород» дефекта и получить достоверную информа- . ностей, наклепа, так как oai характери- цию о качестве изделия, в котором до эуются большими юсстояниям» между пустимы некоторые виды дефектов.

Составитель И. Ардашева

Редактор E. Oamt Техрвд М,Гергель Корректор И..Шулла-

Заказ 3199/41 Гираж 873 . Нодпнснов

ВНИИПИ Государственного комитета СССР цо делаМ изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4f5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4