Электромагнитный способ обнаружения дефектов в электропроводящих изделиях и устройство для его осуществления

 

1. Электромагнитный способ обнаружения дефектов в электропроводящих изделиях, заключающийся в том, что электромагнитный преобразователь , включенный в контур автогенератора , сканируют над поверхностью контролируемого изделия и по изменению a шлитyды сигнала регистрируют наличие дефекта, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, перед установкой электромагнитного преобразователя , задают максимальное значение коэффициента усиления в автогенератбре, запоминают соответствующее значение частоты генерации, затем устанавливают электромагнитный преобразователь на контролируемое изделие в бездефектной зоне, выделяют и масштабируют отклонение i частоты генерации от запомненного значения с учетом выделенного от (Л клонения частоты, формируют управляющий сигнал, задающий оптимальное значение коэффициента усиления автогенератора и в процессе сканирования периодически задают оптимальное значение коэффициента усиления автогенератора. 00 CD СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) ()) С 01 N 27/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3438352/25-28 (22) 13.05.82 (46) 30.04.84. Бюл. М- 16 (72) П.А. Лелеков, Ю.С. Дмитриев и В.А. Денисов (71) Куйбьппевский ордена Трудового

Красного Знамени авиационный институт им. акад. С.П. Королева (53) 620.179.14 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 717643, кл. G 01 N 27/90, 1978.

2 ° Дорофеев А.П., Казаманов Ю.Г.

Электромагнитная дефектоскония. М., "Машиностроение", 1980, с. 127 (прототип). (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ В ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ

ИЗДЕЛИЯХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Электромагнитный способ обнаружения дефектов в электропроводящих изделиях, заключающийся в том, что электромагнитный преобразователь, включенный в контур автогенератора, сканируют над поверхностью контролируемого изделия и по изменению амплитуды сигнала регистрируют наличие дефекта, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, перед установкой электромагнитного преобразователя, задают максимальное значение коэффициента усиления в

l автогенераторе, запоминают соответствующее значение частоты генерации, затем устанавливают электромагнитный преобразователь на контролируемое изделие в бездефектной зоне, выделяют и масштабируют отклонение частоты генерации от запомненного значения с учетом выделенного отклонения частоты, формируют управляющий сигнал, задающий оптимальное значение коэффициента усиления автогенератора и в процессе сканирования периодически задают оптимальное значение коэффициента усиления автогенератора.

1089504

2 ° Устройство для обнаружения дефектов в электропроводящих изделиях, содержащее соединенные после» довательно генератор, истоковый повторитель и блок индикации, и блок управления, подключенный к истоковому повторителю и блоку индикации, 1

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть ис» пользовано при дефектоскопии в электропроводящих изделиях.

Известен способ обнаружения дефек. 5 тов в электропроводящих изделиях, заключающийся в том, что поверхность изделия сканируют электромагнитным преобразователем, регистрируют амплитуду,выходного напряжения и по ее отклонению судят о наличии дефекта 1 ).

Недостатком данного способа является то, что на амплитуду выходного напряжения влияет не только наличие дефекта, но и плотность прилегания преобразователя к поверхности, что снижает точность и надежность контроля.

Известно устройство для обнаруже- 20 иия дефектов в электропроводящих изделиях, содержащее соединенные последовательно генератор, преобразователь, детектор среднего значения, два усилителя гармонических составляющих, детектор снижения сигналов и индикатор Г 13.

Недостаток данного устройства— зависимость точности контроля от наличия sasopa. 30

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому является электромагнитный способ обнаружения дефектов в электропроводящих изделиях, заключающийся в том, что электромаг- 35 нитный преобразователь, включенный в контур автогенератора, сканируют над поверхностью и по изменению амплитуды сигнала регистрируют наличие дефекта (23.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для обнаружения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено управляемым магазином емкостей, подключенным между выходом блока управления и генератором, и симметричным мультивибратором, подключенным к блоку управления.

2 дефектов в электропроводящих изделиях, содержащее соединенные последовательно генератор, истоковый повторитель и блок индикации, блок управления, подключенный к истоковому, повторителю и блоку индикации 2 .

Существенным недостатком известного способа и устройства для его осуществления является сильное влияние зазора между преобразователем и контролируемым изделием, что затрудняет контроль изделий сложной формы б

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что согласно электромагнитному способу обнаружения дефектов s электропроводящнх иэделиях, заключающемуся в том, что электромагнитный преобразователь, включенный в контур автогенератора сканируют над поверхностью контролируемого изделия н по изменению амплитуды сигнала регистрируют наличие дефекта, перед установкой электромагнитного преобразователя, задают максимальное значение коэффициента усиления в автогенераторе, запоминают соответствун1щее значение частоты генерации, устанавливают электромагнитный преобразователь на контролируемое изделие в бездефектной зоне, выделяют и масштабируют отклонение частоты генерации от запомненного значения с учетом выделенного отклонения частоты, формируют управляющий сигнал,задающий оптимальное значение коэффициента усиления автогенератора и в процессе сканирования периодически задают оптимальное значение коэффициента усиления автогенератора.

504 4

3 1089

Устройство для обнаружения дефектов в электропроводящих иэделиях, содержащее соединенные последователь" но генератор, истоковый повторитель., блок индикации и блок управления, подключенный к::токовому повторителю и блоку индикации, снабжено управляемьщ магазином емкостей, подключенным между выходом блока управления и генератором, и симметричным . 10 мультивибратором, подключенным к блоку управления.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предложенный способ. 15

Устройство содержит соединенные последовательно автогенератор 1, истоковый повторитель 2 и блок 3 индикации. Устройство содержит также блок 4 управления, подключенный к 20 выходу истокового повторителя 2, симметричный мультивибратор 5, подключенный к блоку 4 управления, и магазин 6 емкостей, выход которого подключен к автогенератору 1. Выходы 25 блока 4 управления подключены к бло" ку 3 индикации и магазину 6 емкостей.

Способ осуществляют следующим образом.

Процесс работы автогенератора 1 разделяют на два полупериода с частотой повторения 1 кГц.

В первый полупериод эадают максимальное значение коэффициента Л усиления в автогенераторе.При этом обеспечивается режим автогенератора для любых допустимых значений пара- . метров электромагнитного преобразо,вателя (датчика) и объекта контроля.

Кроме того, в первый полупериод амплитуда выходного напряжения автогенератора 1 максимальна и, практически не зависит от наличия или отсутствия дефекта в зоне контроля электромагнитного преобразователя.

Частота автогенератора в первый полупериод определгется параметрами электромагнитного преобразователя и объекта контроля (удельной электри- 0 ческой проводимостью и магнитной проницаемостью материала объекта контроля). При подготовке к работе в первый полупериод вначале удаляют электромагнитный преобразователь от электропроводящих изделий и запоминают значение частоты генерации. 3атем устанавливают электромагнитный преобразователь на поверхность объекта контроля и формируют сигнал пропорциональный отклонению частоты генерации от запоминающего значения.

В рабочем режиме (поиск дефекта) в первый полупериод формируется сигнал, соответствующий отклонению текущего значения частоты автогенерации (во время первого полупериода) от запомненного значения частоты.

Этот сигнал используют во втором полупериоде для задания оптимального усиления в автогенераторе.

Во второй полупериод задают оптимальное значение коэффициента усиления в автогенераторе, при котором обеспечивается наибольшая чувствительность к обнаруживаемым дефектам (например, поверхностным трещинам).

Оптимальное значение коэффициента усиления задают с помощью сигнала, сформированного в первый полупериод рабочего режима. Во второй полупериод измеряют отклонение амплитуды выходного напряжения.автогенератора от заданного значения. Заданное значение амплитуды соответствует наибольшей чувствительности к обнаруживаемым дефектам.

При подготовке к работе вначале удаляют электромагнитный преобразователь от электропроводящих изделий и во второй полупериод задают нижнюю границу диапазона изменения оптимального коэффициента усиления (минимальное усиление, при котором амплитуда выходного напряжения автогенератора 1 равна заданному значению) .

Затем устанавливают электроманитный преобразователь на беэдефектную поверхность объекта контроля и во второй полупериод задают верхнюю границу диапазона изменения оптимального коэффициента усиления. При задании верхней и нижней границ диапазона изменения оптимального коэф-, фициента усиления добиваются равенства амплитуды выходного напряжения автогенератора 1 заданному значению.

Верхнюю границу диапазона задают масштабированием сигнала, определяемого отклонением частоты от запомненного значения (сигнал формируют в первый полупериод).

Устройство работает следующим образом.

504

Составитель Ю. Глазков

Редактор И.Ковальчук Техред В.Далекорей Корректор И. Эрдейи

Мт

Заказ 2926/42

Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

5 1089

В колебательный контур автогенератора 1 включен электромагнитный преобразователь (не показан). Выходное напряжение с автогенератора 1 поступает на вход согласующего истокового повторителя 2, с выхода которого выходной сигнал поступает на входы блока 3 индикации н блока

4 управления. На второй вход блока 4 управления поступает сигнал с выхо- 10 да симметричного мультивибратора 5, частота выходных импульсов которого может регулироваться.

Выходной сигнал с блока 4 управления (в виде двоичного цифрового ко- 15 да) поступает на вход магазина 6 емкостей. Выходной величиной магазина

6 емкостей является емкость между выходной и общей шинам.Выход магазина 6 емкостей подключен к автогеиера. 20 тору 1. Параллельно выходу магазина

6 емкостей включен конденсатор (не показан) переменной емкости, с помощью которого задается минимальный коэффициент усиления в автогенера- 25 торе 1.

Работа устройства происходит в, двух режимах, которые повторяются не-„чодически. В первый полупериод в магазине 6 емкостей формируется зр максимальная возможная емкость. Пои этом обеспечивается максимальное чсиление в автогенератове 1. Во второй пол лтериоп в магазине б емкостей формируется оптимальная выходная ем- 35 кость, которая задает оптимальное усиление в автогенераторе 1. В первый полунериод в блоке 4 управления формируется цифровой (двоичный) код, пропорциональный оптимальной Выход О 40 ной емкости магазина 6 емкостей. Во второй полупериод производится изме0 рение амплитуды выходного напряжения автогенератора 1. Измеренное значение амплитуды запоминается на время первого полупериода. Поэтому оператор воспринимает информацию об амплитуде непрерывно.

Сигнализация о наличии дефекта производится при уменьшении амплитуды ниже определенного уровня.

Сигнализация об отводе электромагнитного преобразователя (о превышении допустимого значения зазора) производится с помощью сигнала, сформированного в блоке 4 управления. При этом формируется цифровой код, пропорциональный отклонению частоты в первый полупериод (при максимальном усилении) от запомненного значения.

Этот код задает во второй полупериод такое значение емкости на выходе магазина 6 емкости, при котором коэффициент усиления автогенератора 1

1 оптимальный. При оптимальном усилении амплитуда выходного напряжения автогенератора 1 равна заданному значению на бездефектном участке объекта контроля. При оптимальном усилении в автогенераторе 1 обеспечивается наибольшая чувствительность автогенератора 1 к дефектам.

При наличии дефекта (тина поверхност ной трещиНы) в зоне контроля электро. магнитного преобразователя происходит уменьаение амплитуды выходного напряжения автогенератора 1, по которому судят о наличии дефекта.

Преимуществом предлагаемого спосо. ба является возможность контроля изделий, сложной формы за счет расширения допусковых положений преобразователя относительно контролируемой детали.