Способ оптимизации параметров проходного вихретокового преобразователя

 

1. СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ПРОХОДНОГО ВИХРЕТОКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ , заключающийся в том, что многократно получают выходные характеристики вихретокового преобразователя , определяют по ним величину критерия оптимальности и минимизируют величину этого критерия изменением конструктивных параметров вихретокового преобразователя, о тл и чающийся тем, что, с целью повьш1ения производительности, в качестве выходных характеристик преобразователя используют временные и частотные характеристики огибающей выходного сигнала преобразователя при перемещении через преобразова§ тель контрольного образца с постоянной скоростью. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А

G N 27/90. к

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3376375/25-28 (22) 06.01.82 (46) 23.10.84.. Бюл.1(- 39 (72) И.В.Г1ельников (71) Минский филиал Всесоюзного научно-исследовательского конструкторскотехнологического института подшипниковой промышленности (53) 620.179.14 (088.8) (56) 1.Дорофеев A.Ë., Каэаманов Ю.Г.

Электромагнитная дефектоскопия. М., "Машиностроение", 1980, с.63-65.

2. Авторское свидетельство СССР

1(- 147835, кл. G 01 N 27/90, 1962 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ ОИТИИИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ПРОХОДНОГО ВИХРЕТОКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕдя, заключающийся в том, что многократно получают выходные характеристики вихретокового преобразователя, определяют по ним величину критерия оптимальности и минимизируют величину этого критерия изменением конструктивных параметров вихретокового преобразователя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности, в качестве выходных характеристик преобразователя используют временные и частотные характеристики огибающей выходного сигнала преобразователя при перемещении через преобразователь контрольного образца с постоянной скоростью.

1120236

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве временных и частотных характеристик ис пользуют соответственно интервалы времени и полосы частот огибающей выходного напряжения преобразователя с содержанием энергии не менее

90 X энергии выходного сигнала.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве критерия оптимальности вихретокового преобразователя используют величину (red F, где 6F — ширина спектра огибающих.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть испопьзовано при разработке аппаратуры нихретокового контроля.

Известен способ оптимизации вихретокового преобразователя, заключающийся в том, что многократно получают выходные характеристики вихретокового преобразователя для совокупностей конструктивных параметров пре10 обраэователя, получают семейство графических зависимостей и по ним определяют параметры преобразователя, соответствующие максимальной чувствительности и контролируемому параметру (1)

Недостатки этого способа состоят в большой трудоемкости оптимизации, что связано с необходимостью получения выходных характеристик преобразователя для большого числа сочетаний конструктивных признаков, а также с невозможностью оптимизации динамического режима преобразователя.

Наиболее близок к изобретению по

25 технической сущности способ оптимизации параметров проходного вихретокового преобразователя, заключающийся в том, что многократно получают распределение магнитного поля so внут-ЗО ранней полости преобразователя, определяют по нему среднюю величину неоднородности магнитного поля в зоне о контроля и минимизируют величину этой неоднородности изменением конструк- 35

4, Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве критерия оптимальности используют величину (red В, где 9 ht, ; g t длительность огибающих.

5. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве критерия оптимальности преобразователя используют величинуg га3 (р.

\ где q = 11 -Е- --; Z — эффективная длина преобразователя; Z эона контроля. тивных параметров вихретокового преобразователя (2)

Недостаток известного способа состоит в невозможности оптимизации динамического режима преобразователя.

Цель изобретения - повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу оптимизации параметров проходного вихретокового преобразователя, заключающемуся в том, что многократно получают выходные характеристики вихретокового преобразователя, определяют по ним величину критерия оптимальности и минимизируют величину этого критерия изменением конструктивных параметров вихретокового преобразователя, в качестве выходных характеристик преобразователя используют временные и частотные характеристики огибающей выходного сигнала преобразователя при перемещении через преобразователь контрольного образца с постоянной скоростью.

Кроме того, в качестве временных и частотных характеристик используют соответственно интервалы времени и полосы частот огибающей выходного напряжения преобразователя с содержанием энергии не менее .90 7 энергии выходного сигнала.

В качестве критерия оптимальности вихретокового преобразователя ис236

3 1120 пользуют величину grad g F, где ЬF ширина спектра огибающих.

В качестве критерия оптимальности используют величину grad В, где

В = gt ° ЬР; t — длиетльность огибающих.

В качестве критерия оптимальности преобразователя используют величину

ZK

grad lg, где (=  — — —; Z — эффектив10 ная длина преобразователя; Z — эона контроля °

На фиг. l представлена схема устройства для реализации способа оптимизации проходного вихретокового пре— образователя; на фиг.2 — схема конт15 роля, содержащая оптимизируемый преобразователь.

Устройство содержит последовател»но соединенные генератор l, проходной вихретоковый преобразователь 2, 20 состоящий из возбуждающей и измерительной обмоток, амплитудный детектор 3 с регулируемой полосой пропускания, осциллограф 4, а также ам25 плитудный дискриминатор 5, подключенный к выходу амплитудного детектора 3.

Способ оптимизации рассмотрим на примере оптимизации размеров измерительной обмотки преобразователя, предназначенного для контроля перемещаемых через него со скоростью Vk шаров, следующих один за другим на расстоянии Z< в производственном потоке.

Способ реализуется следующим образом.

Задаются некоторыми. начальными параметрами измерительной обмотки, Затем многократно получают выходные характеристики вихретокового преобразователя, в качестве которых используют временные и частотные характеристики огибающей выходного напряжения вихретокового преобразователя

2. Огибающую сигнала получают на выходе амплитудного детектора 3 при перемещении контрольных образцовшаров 6 с постоянной скоростью.

В качестве временных н частотных характеристик используют соответственно интервалы времени gt и полосы частот F огибающей выходного напряжения вихретокового преобразователя 2 с содержанием энергии не менее 90 7 энергии выходного сигнала, Последние получают регулируя полосу . пропускания амплитудного детектора

3 и добиваясь совпадения максимального значения приращения выходного сигнала преобразователя в статике и динамике, фиксируют это совпадение с помощью амплитудного дискриминатора 5 получают полосу дЯ, при которой результаты в статистике и динамике совпадают, а также требуемую

Ь| полосу частот F = — — . Одновре"

2 менно выделенную огибающую визуализируют с помощью осциллографа 4 и определяют по полученной диаграмме величину g t. Зону контроля Е<определяют исходя иэ допустимого влияния смежных с контролируемым шаров, а эффективную длину — из соотношения

Z> = 4t V. По полученным выходным характеристикам определяют величину критерия оптимальности. В качестве последнего рекомендуется принять одну иэ следукицих величин: grad ЬР, grad В или grad(g, где

Е, В = at ЬГ (= — —т

Многократно повторяя вышеописанный процесс, минимизируют выбранный критерий оптимальности, оптимизируя конструкцию вихретоково1 о преобразователя в заданном динамическом режиме.

Предлагаемый способ оптимизации параметров вихретокового преобразователя по сравнению с известными позволяет выполнить оптимизацию для динамического режима, что в конечном счете позволяет повысить достоверность и производительность контроля.

1)20236

Составитель П.Шкатов

Редактор А.Козориз Техред С.Легеза Корректор А.Зимокосов

Заказ 7732/32 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д.4/5

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