Преобразователь магнитных полей к дефектоскопу

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАГНИТНЫХПОЛЕЙ К ДЕФЕКТОСКОПУ, содержащий две матрицы магниточунствительных элементов , выходы которых соединены с входами блока индикации и контроля дефектоскопа, отличающийс .я тем, что, с целью повьпиения эффективности обнаружения дефектов, в него введены вертикальные и горизонтальные адрес ше шины, управляющая и две выходных обмотки, -при этом матрицы магниточувствительных элементов выполнены ввиде матриц кольцевых ферритовых сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса, оси симметрии которых расположены в одной плоскости и взаимно перпендикулярны, причем сердечники одной матрицы расположены между сердечниками другой, адресные шины в соседних строках и столбцах матриц и управляющая обмотка в соседних строках матриц направлен,ы противоположно и размещены в отверстиях сердечников обеих матриц i а выходные обмотки выполнены диагональными , расположенными в отверсти (Л ях сердечников соответствующих матриц и соединены последовательно-согласно .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

12 А (19) (11) 1 11 4 G 01 N 27/72

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3590937/24-2! (22) 16.05.83 (46) 15.11.85.Бюл. № 42 (71) Уфимский нефтяной институт . (72) А.А.Абакумов и P.Ã.Âèëüäàíîâ (53) 621.317.44(088.8) (56) Дефектоскопия.1980, № 7, с.28.

Авторское свидетельство СССР № 960686, кл. G 01 Р 33/12, 27.03.81. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАГНИТНЫХ.

ПОЛЕЙ К ДЕФЕКТОСКОПУ, содержащии две матрицы магниточувствительных элементов, выходы которых соединены с входами блока индикации и контроля дефектоскопа, о т л н ч а ю щ и й— с.я тем, что, с целью повышения эффективности обнаружения дефектов, в него введены вертикальные и горизонтальные адресные шины, управляющая и две выходных обмотки, при этом мат- рицы магниточувствительных элементов выполнены в виде матриц кольцевых ферритовых сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса, оси симметрии которых расположены в одной плоскости и взаимно перпендикулярны, причем сердечники одной матрицы расположены между сердечниками другой, адресные шины в соседних строках и столбцах матриц и управляющая обмотка в соседних строках матриц направлены противоположно и размещены в отверстиях сердечников обеих матриц а выходные обмотки выполнены диагональными, расположенными в отверстиях сердечников соответствующих матриц и соединены последовательно-согласно.

ll91

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве магниточувствительного узла дефектоскопов и структуроскопов. 5

Целью изобретения является повышение эффективности обнаружения дефектов за счет снижения зависимости амплитуды выходного сигнала преобразователя к направлению магнитного по-!0 ля дефекта.

На фиг.l изображена структурная схема дефектоскопа, иллюстрирующая использование преобразователя магнитных »олей; на фиг. 2 — возможные ва- 15 рианты расположения сердечника матрицы преобразователя в поле дефекта

1 ; на !13333 . 3 - зависимость ЭДС в

3зь3ходно33 обмотке от угла ь . между осью с3333метр3333 сердечника с направлением 20 поля Н, »а фиг. 4 — предлагаемый преобразователь; на фиг. 5 — пример выполнения блока разззертки.

На фиг. 1-5 изображены объект 1

25 контроля, преобразоьатель 2 маг3333Т33ых полей, парафазный усилитель 3, детектор 4, амплитудный селектор 5, видео контрольный блок 6, блок 7 развертЗи!, блок 8 управления, фе.ррито3зые серде«3»3ки 9, образуэощие llep33ó35 Iiàò- З0 р»цу, ферритовые сердечники 10, образузощие вторую матрицу, гор»зонталы3ые адресньзе ши33ы 1 ве3зт33кял3 ные адресные шины 12, выход33ая обмотка 13 первой матрицы » выходная 35 обмотка !4 второй матриц3я, соединенные последовательно-согласно в точке 15,, управляющая обмотка 16.

Вертикалы3ь3е адресные ыины 12 обозначены и»дексами У, а горизонтальные -40

Х . Блок 7 может вкл3очать вертикальнь3й и горизонтальнь3й регистры 17 и

18 сдвига и токовые кл3очи 19.

Сердеч»33ки 9 и 10 обе 3х матр»ц ортогональ»ы, обмотки 13, !4 » 16 и 45 шины 11, 12 размещены в их осевых отверстиях.

Устройство работает следующим образом.

Сердечники 9 и 10 Iieilpep»imio»e- 50 ремагничиваются из одного 33асыщен33ого состояния в противоположное.

При этом ферритовые сердечники 9, 10 име3от неодинаковую чувствительность к полям, направленным под раз- 55 личным углом 3 к оси вращения сердечника (ф33т .2 ). Так, для ферритового серде шика: М2ВТ К 1,2х0,8х

812 2 х0,35 ЭДС 1 перемагничивания плавно уменьшается при увеличении напряженности магнитного »оля Н дефекта и полность3о исчезает при Н =110 А/см

1 в том случае, если вектор направлен перпендикулярно к оси вращения сердечника (т.е. =90 ). Если же сердечник ориентировать в поле дефекта так, что угол Ы между вектором Н9 и осью вращения сердечника будет равен

»ул3о (сС=О ), то изменение ЭДС 1 носит более плавный характер и она полностью исчезает при H!)=220 A/ñì.

При ориентировании сердечника в поо ле дефекта под углом 35(=45, чувствительность сердечника занимает промежуточ»ое положение.

Допустим, « I o сердеч33»ки I iaтрицы 33ахОдятсл ПОд деllcTI333 Eзlм маг 33ит .3ого полядефектя Н, (фиг.4), При этом серде и ики 9 33одверг аются поперечному намагничивазш3о, а сердечпики 10 — продольному 53я33533 зн3 ииза33353о. Поэтому при период33ческом IIP

PPi Ib3l I33ItI3Ij3BI3»» gg»Q ДЗЗУХ СЕРДЕчНИ— кон при »омоши полутоковых »м33ульсоь в адреcl3ых шь»Iàõ 11, 12 и пол3IОТОICО33ЫХ ОПРОК33ДЫВЯЗОЩ33Х 333!Пg"3IЬСОВ

33 управляющеII обмотке 6, в 3зыходIIbIx Обмотках 1 3 ) 1 4 33Я33ОДятся рЯзные»О а3333л33туде ЭДС, Так, гзр33 !!а

100 А/см серде«33»к 9, находящийся на пересе 33з3333» ",„» У,, Яводит ЭДС

Е3 ззыходной обмотке 13, раи33у3о 28 мБ а сердеч3шк, находящийся на пересече3ш33 X 1» 3.2, IIЯ33Одит ЭДС рЯВную

16 мБ (фш .3 ), Б то же 33ремя, 3зследствие согласного включен»я обмоток 13 и 14

pal3iIbI3I 44 3lB. Причем ампл»туда этого сигнала не измезп3тся при зрященш3 вектора Н относительно преобразователя 2, поскольку если попереч33ОМУ 335>1<31 33»«3333I33333133 ПОД33ЕРГЯЮТСЯ сердечники 10, а продольному — сердеч»»ки 9 (случай, когда магнитное поле Дефекта имеет направчение 3!о,), ! то ЭДС сердеч33ика 9 возрастает, а

ЭДС сердечника 10 уменьшится на ту же величину, тяк что их сумма не изменится. Так»м образом, устраняется искажение информации при изменении положения преобразователя в магнитном поле дефекта.

По сигналу от блока 8 управления блок 7 развертки подает токовые импульсы амплитудой 1 /2 (1 „ — полный

3 l.1 91 ток, достаточный для перемагничивания сердечника) одновременно на адресные шины Х1 и У1, У . Под действием этих импульсов соответствующие сердечники 9, 10 одновременно перемагничиваются в противоположное насьцценное состояние, так как сердечники обладают прямоугольной петлей гистерезиса. При этом в выходных обмотках 13, 14 наводятся ЭДС 10

1 и 1„, сумма которых 1 подается на вход парафазного усилителя. 3, через детектор 4 и амплитудный селектор 5 поступает на вход видеоконтрольного блока 6.

Затем полутоковые импульсы подаются на адресные шины, на пересечении которых находятся сердечники второй магниточувствительной элементарHoA H eH H (X, Y,,Y ), третьей н 2п т;д. Так считйвается сигнал с первой стрбки, затем считываются сигнал второй строки, третьей и т,д.

Таким образом, последовательно строка за строкой происходит опрос все- 25 го магниточувствительного узла. При синхронной развертке луча видеоконтрольного блока Ь на его экране будет наблюдаться световое пятно, интенсивность свечения которого регули- ЗО руется амплитудным селектором 5.

Блок 8 управления обеспечивает синхронную работу блока 7 развертки магниточувствительного узла и развертки луча видеоконтрольного блока

6, поэтому картина на экране видеоконтрольного блока соответствует распределению поля дефекта.

После каждого кадра (полукадра ) в управляющую обмотку 16 подается импульс тока, достаточный для одновременного перемагничивания всех сердечников 9 и 10 преобразователя 2 в исходное магнитное состояние.

Парафазньпл Усилитель 3 необходим 45 для усиления сигналов разной полярности, возника|ощих в магниточувствительном узле при обращении к эле. ментарн м ячейкам. Детектор 4 служит для выпрямления сигнала. Для полной компенсации помех, возникающих от полувыбранных сердечников 9, 812 4

10, чпсло столбцов и строк в матрицах преобразователя 2 должно быть нечетным.

Блок 8 управления служит для обеспечения синхронной работы блока 7 развертки преобразователя 2 и развертки луча видеоконтрольного блока

6. Блок управления представляет со- . бой синхрогенератор, формирующий управляющие импульсы телевизионной системы: строчные и кадровые импульсы, гасящие импульсы датчика изображения (преобразователя 2 ) и видеоконтрольного блока 6 и синхросмесь.

Синхрогенератор состоит из тактового генератора и собственно синхрогенератора. В синхрогенераторе частота тактового генератора (обычно 1 мГц ) делится до частоты кадров (период

20 мс )и частоты строк 15625 Гц.

Блок 8 управления первым выходом подключен к управляющему входу блока

7 развертки и подает тактовые импульсы, спнхроимпульсы строчные и такто вые в блок 7. Вторым выходом блок 8 управления соединен с преобразователем 2 и передает, гасящие импульсы в конце кадра. Третьим выходом блок 8 управления соединен с управляющим входом вндеоконтрольпого блока 6 и передает ему синхросмесь.

Блок 7 развертки содержит (фиг.5) горизонтальный 18 и вертикальньпi 17 регистры сдвига. Отличие блока 7 развертки преобразователя магнитных полей от известных блоков развертки матриц оптического диапазона заключается в налпччи ключей 19 тока, количество которых равно числу строк в преобразов.ателе плюс число столбцов. Необходимость ключей 19 обусловлена тем, что для двухкоординатной выборки магниточувствптельного элемента, ферритового сердечника — необходимы значительные токи (порядка 300-350 мА).

Таким образом, в предложенном преобразователе выходной сигнал имеет удвоенную амплитуду, независящую от взаимной ориентации преобразователя ,и дефекта, что позволяет повысить достоверность контроля.

1191812 е,м

/0

50 700 7. й7 p, 4 см

1 у

Мд /г У!1ОЕго lг Уз /У у, Xz

11918!2 м рюниэадо

gu/coeur

Составитель С.Шумилишская

Редактор M.Êåëåèåø Техред И.Асталош Корректор Л.Патай

Заказ 7151/41 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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