Способ неразрушающего контроля электропроводящих изделий и устройство для его осуществления

 

1. Способ неразрушающего контроля электропроводящих изделий, заключающийся В том, что преобразователь возбуждают переменным током, размещают его в зоне контроля, измеряют амплитуду и фазу вносимого напряжения и в соответствии с изменениями фазы регулируют параметр тока возбуждения преобразователя, о тличающийся тем, что, с целью упрощения контроля в широком диапазоне вариаций подавляемого параметра , предварительно размещают преобразователь на образцах с различными значениями подавляемого параметра и номинальном значении контролируемого параметра и получают зависимость VH Л(Я, К HiM в качестве регулируемого параметра тока возбуждения-используют его амплитуду, а коэффициент регулирования К определяют на полученной зависимости по измеренной фазе f вносимого напряжения, где V| - номинальная амплитуда напряжения, И1/С амплитуда вносимого напряжения. § 2. Устройство для неразрушающего сл контроля электропроводящих изделий, содержащее последовательно соединенные генератор, блок управления током возбуждения, преобразователь, амплитудный детектор и включенные между генератором и вторым входом блоо со ка управления током возбуждения последовательно соединенные фазовращаСП тель и фазометрический блок, второй о вход которого соединен с выходом преобразователя, отличаюСП со щееся тем, что блок управления током возбуждения выполнен в виде регулятора амплитуды тока.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5цС 01 N 27/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСК0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3463446/25-28 (22) 05.07.82 .(46) 30.05.84. Бюл. ¹ 20 (72) Е.Г. Беликов и А.П. Тычинин .(71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергети ческий институт (53) 620.179.14(088.8) (56) 1. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий, Справочник под ред. В.В. Клюева, М., "Машиностроение", 1976, кн. 2, с. 126-128.

2. Патент ФРГ ¹- 2923066, кл. С 01 В 7/06, 1980 (прототип). (54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ неразрушающего контроля электропролодящих изделий, заключающийся в том, что преобразователь возбуждают переменным током, размещают его в зоне контроля, измеряют амплитуду и фазу вносимого напряжения и в соответствии с изменениями фазы регулируют параметр тока возбуждения преобразователя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения контроля в широком диапазоне вариаций подавляемого паSU„„1()95059 А раметра, предварительно размещают преобразователь на образцах с различными значениями подавляемого параметра и номинальном значении контролируемого параметра и получают зависимость

= (), "иЬм в качестве регулируемого параметра тока возбуждения используют его амплитуду, а коэффициент регулирования К определяют на полученной зависимости по измеренной фазе 1 вносимого напряжения, где ЧН вЂ” номинальная амплитуда напряжения, V gg амплитуда вносимого напряжения.

2. Устройство для неразрушающего контроля электропроводящих изделий, содержащее последовательно соединенные генератор, блок управления током возбуждения, преобразователь, амплитудный детектор и включенные между генератором и вторым входом блока управления током возбуждения последовательно соединенные фазовращатель и фазометрический блок, второй вход которого соединен с выходом преобразователя, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что блок управления током возбуждения выпопнен в виде регулятора амплитуды тока.

1095

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для толщинометрии, дефектоскопии, структуроскопии и технической диагностики вихретоковым, ультразвуковым и другими методами.

Известны способы неразрушающего контроля изделий, основанные на измерении амплитуды, фазы или проекции вносимого в преобразователь нап- 10 ряжения. Устройства, реализующие эти способы, содержат последовательно соединенные генератор, преобразователь и блок измерения соответствующего параметра вносимого напряжения пре- 1S образователя (1) .

Однако эти способы не обеспечивают достаточную для практики точность контроля изделий в широком диапазоне вариаций подавляемого параметра.

Влижайшим по технической сущности к изобретению является способ неразрушающего контроля электропроводящих изделий, заключающийся в том, что преобразователь возбуждают пере- 25 менным током, размещают его в зоне контроля, измеряют амплитуду и фазу вносимого напряжения и в соответствии с изменениями фазы регулируют парметр тока возбуждения преоб- Зб разователя. В качестве регулируемого параметра используют частоту тока возбуждения (2).

Известно устройство для неразрушающего контроля электропроводящих изделий, содержащее последовательно соединенные генератор, блок управления током возбуждения — блок регулирования частоты тока возбуждений, преобразователь, амплитудный детек- Ап тор и включенные между генератором и вторым входом блока управления током возбуждения последовательно соединенные фаэовращатель и фаэометрический блок, второй вход которого соединен с выходом преобразователя (2)

В известном способе постоянство амплитуды вносимого в преобразователь сигнала при вариациях подавляемого параметра обеспечивают регулированием частоты тока возбуждения преобразователя, что связано с большими трудностями при реализации способа применительно к решению задач контроля изделий в широком диапазоне изменений подавляемого параметра.

Так, например, решение задачи измерения расстояния до электропроводящих иэделий известным способом

059 2 требует создания устройства с большим диапазоном перекрытия по частоте

10 - 10 Гц и более. Если учесть, что решение этой задачи осуществля-. ется, как правило, на сравнительно высоких частотах (порядка 10

10 Гц), то осуществление такого устройства требует значительных затрат труда, времени и средств °

Целью изобретения является упрощение контроля в широком диапаэоне вариаций подавляемого параметра.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу нераэрушающего контроля электропроводящих иэделий, заключающемуся в том, что преобразователь возбуждают переменным током, размещают его в зоне контроля, измеряют амплитуду и фазу вносимого напряжения и в соответствии с изменениями фазы регулируют параметр тока возбуждения преобразователя, предварительно размещают преобразователь на образцах с раэличнЫми значениями подавляемого параметра и номинальным значением контролируемого параметра и получают зависимость

=1М, Циьм в качестве регулируемого параметра тока возбуждения используют его амплитуду, а коэффициент регулирования К определяют на полученной зависимости по измеренной фазе Т вносимого напряжения, где V g — но— минальная амплитуда напряжения, Vgg - амплитуда вносимого напряжения.

Причем в устройстве для неразрушающего контроля электропроводящих изделий, содержащем последовательно соединенные генератор, блок управления током возбуждения, преобразователь, амплитудный детектор и включенные между генератором и вторым входом блока управления током возбуждения последовательно соединенные фазовращатель и фазометрический блок, второй вход которого соединен с выходом преобразователя, блок управления током возбуждения выполнен в виде регулятора амплитуды тока.

На фиг. 1 приведены годографы вносимого в преобразователь напряжения У в зависимости от изменений nol давляемого параметра при различных значениях контролируемого параметра применительно к решению задачи иэ10950

3 мерения зазора (Н) независимо от вариаций удельной электрической проводимости (В) изделия; на фиг. 2— зависимости коэффициента регулирования К, равного отношению номинальной UH (= 10) и измеренной

Q>>g g 4 const) амплитуд вносимого напряжения (фиг. 1), от фазы t при номинальном значении контролируемого параметра (Н = 0,5) до регулировки (зависимость 1) и после регулировки (зависимость 2) амплитуды тока возбуждения преобразователя, на фиг. 3 — структурная схема устройства для неразрушающего контроля электропроводящих изделий, Устройство для неразрушающего контроля электропроводящих изделий состоит из последовательно соединенных генератора 3, блока управления током возбуждения, выполненного в виде регулятора 4 амплитуды тока, преобразователя 5 и амплитудного детектора б, а также последовательно соединенных фазовращателя 7, 25 вход которого подключен к выходу генератора 3, и фазометрического блока 8, второй вход которого соединен с выходом преобразователя 5, а выход — с вторым входом регулятора 4 амплитуды тока. Выходы амплитудного детектора 6 и фазометрического блока

8 являются выходами устройства.

Способ применительно к решению задачи измерения зазора осуществляется следующим образом.

Преобразователь возбуждают током номинальной амплитуды, размещают его на образцах с различными значениями удельной электрической проводимости и номинальным значением за40 зора (например Н = 0,5) и получают зависимость коэффициента регулирования К от фазы 1 вносимого напряжения (фиг. 2, зависимость 1) . Получен45 ная зависимость остается прежнЕи и для других значений контролируемого параметра Н, так как годографы вносимого в преобразователь напряжения гомотетичны с центром в т. 0 (фиг.2).

Запоминают эту. зависимость. После этого размещают преобразователь в зоне контроля, по измеренной фазе 1 на полученной зависимости опреде- ляют коэффициент регулирования и в соответствии с его величиной регу- 55 лируют амплитуду тока возбуждения

О преобразователя. Так, при 1 = 45 амплитуду тока возбуждения преобра59 4 зователя увеличивают примерно в

2,4 раза, а при Р = 85Π— уменьшают в 1,2 раза. Из зависимости 2 (фиг. 2) следует, что после регулировки амплитуда V вносимого напряжения не зависит от изменений фазы 1 от 45 до 90, что соответствует о изменению удельной электрической проводимости, более, чем в 400 раз, При этом отношение максимальной и минимальной амплитуд тока возбуждения преобразователя, обеспечивающих отстройку от влияния изменений фазы в указанных пределах, не превышает 3..

Устройство решает задачу изме-рения зазора следующим образом.

Генератор 3 через регулятор 4 амплитуды тока обеспечивает возбуждение преобразователя 5 в соответствии с предварительно полученной зависимостью коэффициента регулирования К от фазы вносимого напряжения при изменении удельной электрической проводимости образцов и номинальных значениях зазора амплитуды и тока возбуждения преобразователя.

Выходное напряжение преобразователя

5 поступает на вход амплитудного детектора 6 и фазометрического блока 8, опорный сигнал на который подается or генератора 3 через фазовращатель 7, Выходное напряжение фазометрического блока 8, пропорциональное фазе вносимого напряжения, поступает на второй вход регулятора

4 амплитуды тока возбуждения преобразователя 5. При этом напряжение на выходе амплитудного детектора 6 остается Doc i 0)7!IHL| I b l i:poKo s диапазоне вариаций подавляемого параметра и изменяется при изменении контролируемого параметра (фиг. 2, штриховые линии). Контроль осуществляется при фиксированной частоте тока возбуждения преобразователя.

Выход фазометрического блока 8 может быть использован в качестве второго выхода устройства, например, при решении задачи одновременного и независимого контроля толщины плакирующего слоя листа (по фазе) и удельной электрической проводимости основы листа (по амплитуде).

Регулятор 4 позволяет путем изменения амплитуды тока возбуждения преобразователя по различным предварительно полученным функциональным зависимостям распространить область

S 1 применения устройства на решение комплекса задач неразрушающего контроля.

Предлагаемые способ и устройство позволяют существенно упростить решение целого ряда задач неразрушающего кон роля параметров изделий (измерение толщины покрытия независимо от электромагнитных свойств основы, удельной электрической проводимости основы независимо от толщины покрытия; глубины трещины независимо от электромагнитных свойств

095059 изделия, удельной электрической проводимости листа независимо от толщины,и т.п.).

На основе данных способа и устройства может быть создан прибор, позволяющий без смены частоты тока возбуждения или радиуса преобразователя с достаточной точностью измерять толщину диэлектрических покрытий прак)p тически на любых металлах (ферроили неферромагнитных) и тем самым существенно повысить достоверность и точность контроля.

1095059

S5 арад.

Заказ 3585/25 Тираж 823

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Составитель И. Кесоян

Редактор Н. Лазаренко Техред И.Метелева Корректор A. Повх