Вихретоковый дефектоскоп и способ его настройки

 

1. Вихретоковый дефектоскоп, содержащий два накладных преобразователя , установленных с возможностью вращения вокруг оси дефектоскопа, два трансформаторных токосъемника и измерительную цепь, отличан щ и и с я тем, что, с целью повышения точности путем отстройки от второго мешающего фактора, он снабжен переменными емкостями, образующими с накладными преобразователями и соответствующими вторичными обмотками трансформаторных токосъемников колебательные контуры, а измерительная цепь выполнена в виде RL, -мостовой схемы, смежные плечи которой служат первичными обмотками трансформаторного токосъемника. 2. Способ настройки вихретокового дефектоскопа путем регулирования параметров измерительной цепи, о тличающийсятем , что при неподвижных преобразователях на бездефектном образце изменением емкостей колебательных контуров отстраиваются от одного из мещаю1цих факторов , затем при вращении преобразова (Л телей на образце с нормированным дефектом и другого рода мешающим фактором изменением активных сопротивлений RU -мостовой схемы отстраиваются от этого мешающего фактора. о | эо :А9 о фиг /

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5П 6 01 М 27 90

Ф

1 Е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2939147/25,-28 (22) 11.06.80 (46) 07.03. 84 Бюл. Р 9 (72) 10. 3. Билик, И. A. Ройтбурд, И.В.Фурман и A.A.Àñòàôüåâ (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (53) 620. 179. 14. 02 (088. 8 ) (56) 1.Патент ФРГ В 2507931, кл. G 01 И 27/86, 1976 (прототип J. (54 ) BHXPETOKOBbIA ДЕФЕКТОСКОП И СПОСО Б ЕГО НАСТРОИКИ, (57) 1. Вихретоковый дефектоскоп, содержащий два накладных преобразователя, установленных с возможностью вращения вокруг оси дефектоскопа, два трансформаторных токосъемника и измерительную цепь, о т л и ч а и†шийся тем, что, с целью повышения точности путем отстройки от второго мешающего фактора, он снабжен

ÄÄSUÄÄ 1078309 А переменными емкостями, образующими с накладными преобразователями н соответствующими вторичными обмотками трансформаторных токосъемников колебательные контуры, а измерительная цепь выполнена в виде RL -мостовой схемы, смежные плечи которой служат первичными обмотками трансформаторного токосъемника.

2. Способ настройки вихретокового дефектоскопа путем регулирования параметров измерительной цепи, о тл и ч а ю шийся тем, что при неподвижных преобразователях на бездефектном образце изменением емкостей колебательных контуров отстраиваются от одного из мешающих факто- Q ров, затем при вращении преобразователей на образце с нормированным де- ф фектом и другого рода мешающим фактором изменением активных сопротивлений RL -мостовой схемы отстраиваются от этого мешающего фактора.

1078309

Изобретение относится к неразру- шающему контролю металлических изделий и может быть применено, в частности, для выявления усталостных трещин в крепежных отверстиях ответственных узлов летательных аппара- 5

«тов и для контроля труб.

Известен вихретоковый дефектоскоп, содержащий два накладных преобразователя, установленных с возможностью вращения вокруг оси дефектоскопа, два трансформаторных токосъемника и измерительную цепь в виде сбалансированной LC -мостовой схемы 1 j

Известен способ настройки данного вихретокового дефектоскопа, когорый осуществляется путем регулирования параметров измерительной цепи (1)

Недостатком устройства и способа его настройки является недостаточная точность — невозможность подавления второго мешающего фактора. Это объясняется выбранными количественными соотношениями между элементами схемы включения преобразователей.

Целью изобретения является ïîâûшение точности путем отстройки от второго мешающего фактора.

Поставленная цель достигается тем, что вихретоковый дефектоскоп, ЗО содержащий два накладных преобразователя, установленных с возможностью вращения вокруг оси- дефектоскопа, два трансформаторных TQKQcúåìíèêà и измерительную цепь, снабжен перемен- 35 ными емкостями, образующими с накладными преобразователями и соответствующими вторичными обмотками трансформаторных токосъемников колебательные контуры, а измерительная 4О цепь выполнена в виде RL -мостовой схемы, смежные плечи которой служат первичными обмотками трансформаторного токосъемника.

При этом согласно способу настрой- 5 ки вихретокового дефектоскопа путем регулирования параметров измерительной цепи при неподвижных преобразователях на вращающемся бездефектном образце изменением емкостей колебательных контуров отстраиваются от одного из мешающих факторов, затем при вращении преобразователей на образце с нормированным дефектом и другого рода мешающим фактором изменением активных сопротивлений

RL -костовой схемы отстраиваются от этого мешающего фактора.

На фиг. 1 дана схема вихретокового дефектоскопа; на фиг. 2 — комплексная плоскость и годографы. бО

Вихретоковый дефектоскоп содержит два накладных преобразователя 1 и 2, . расположенных близко друг к другу вблизи сравниваемых участков металла и установленных с возможностью 65 вращения вокруг оси дефектоскопа, два трансформаторных токосъемника, каждый из которых состоит из двух обмоток 3,4 и 5,б, причем вторичные обмотки 3 и 5 — подвижные, а первичные обмотки 4 и 6 — неподвижные, две переменные емкости 7 и 8, образующие с накладными преобразователями 1 и 2 и соответствующими вторичными обмотками 3 и 5 трансформаторных токосъемников колебательные контуры, измерительную цепь, выполненную в виде RL -мостовой схемы, образованной первичными обмотками

4 и б трансформаторных токосъемников и переменными сопротивлениями

9 и 10, выполненными в виде потенциометра, и питаемой от генератора переменной ЭДС 11. Контуры преобразователей, составленные из элементов:

1, 7, 3, и 2, 8, 5, расположены на вращающейся части дефектоскопа (обведено пунктиром J.

На фиг. 2 обозначены годограф 12 наклона преобразователя, основной годограф 13 преобразователя по обобценному параметру pö, годограф 14 селективного подавления (ГСП) векторов Z B< для разбалансированной мостовой схемы, сигналы от которых подавляются схемой, приведенной на фиг. 1, 0„ — центр окружности ГСП, прямая

М:< — линия, на которой расположены центры ГСП при различных разбалансах мостовой схемы, rnn — вспомогатель.ная система координат, где

BH шЬ д зн,, и — индуктивное сопро(U l„

1тивление преобразователя, размещенного над однородным металлом, RBq— приращение активного сопротивления, вносимое в преобразоватепь, xLB — приращение индуктивного сопротивле-. ния, вносимого в преобразователь, и LΠ— индуктивное сопротивление преобразователя в воздухе, — угол наклона линии центров ГСП относительно оси абсцисс.

Вихретоковый дефектоскоп настраивают следующим образом.

Экспериментальным путем предварительно получают значения вносимых в преобразователь сопротивлений от мешающих факторов (например, изменения наклона преобразователя и изменения удельной электропроводности ), Настройку контуров преобразователей выполняют при неподвижных преобразователях и при вращении объекта контроля. При этом вместо постоянных емкостей 7 и 8 включают переменные (магазин емкостей ). Воспроизводят в статике действие одного из мешающих факторов (например, изменение наклона преобразователей в результате вибрации объекта контроля ) и подбирают значения емкостей 7 и 8, пока

1078309

eL & / а сигнал, снимаемый с выходной диагонали моста, не станет близким или равным нулю, т.е. будет подавлен.

Включают в контуры преобразователей постоянные емкости 7 и 8, равные подобранным с помощью переменных емкостей.

Операцию по подавлению второго мешающего фактора выполняют при вращении преобразователей 1 и 2 над неподвижным образцом металла, имеющего локальные изменения удельной электропроводимости либо магнитной проницаемости или того и другого вместе. При этом с выходной диагонали моста снимается мешающий сигнал, 15 который можно наблюдать с помощью осциллографа в виде импульса.

С помощью регулировки переменных сопротивлений 9 и 10 добиваются подавления сигналов, вызванных вторым мешающим фактором.

После выполнения этих операций убеждаются в наличии чувствительйос ти к дефектам типа трещин с помощью контрольного образца, имеющего искусственную трещину, выполненную тонкой фрезой либо электроэрозионным способом.

Вихретоковый дефектоскоп и способ его настройки используются следующим образом.

При использовании в качестве.информативного параметра о дефекте приращения амплитуды напряжения в выходной диагонали моста 8г (фиг.. 1 ) годограф селективного подавления представляет собой окружность, центр которой располагается на прямой Мй а сама окружность проходит через начало вспомогательных координат IRll (фиг. 2 ). Положение центра окоужнос1К

9 ти определяется отношением =о( о (на фиг. 2 показано положение ГСП для с(,щ(1. При изменении о „„ центр окружности перемещается по йрямой MN, а ее радиус будет тем меньше, чем ближе к балансу режим моста. При балансе (d, = 1) окружность ГСП стягивается в точку. Угол Ч наклона пря".мой М может изменяться в зависимости от величины результирующей добротности плеч моста с емкостями 7 и 8 . (фиг. 1 ): tg . Изменяя реактивное сопротивление контуров, включающих элементы 1, 2, 3 и 4, 5, б, можно изменять Ярез, следовательно, и угол наклона прямой МИ . Для подавления влияния двух разнородных мешающих факторов добиваются такого положения вблизи баланса моста, когда окружность ГСП оказывается вписанной в угол, образованный двумя годографами этих мешающих факторов (на фиг. 2) это годографы 12 и 13

В результате при работе лефектоскопа в динамическом режиме каждый из мешающих факторов (в данном случае наклон преобразователя и изменения удельной электропроводимости) будут подавлены.

ВНИИПИ Заказ 937/37

Тираж 823 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4