Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля
Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано для неразрушающего контроля свойств изделий электромагнитным методом. Цель изобретения - повьш1ение чувствительности при дистанционном контроле. Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля содержит генератор, рабочий и компенсационный преобразователи трансформаторного типа, экранированные соединительные кабели и блок регистрации сигнала рассогласования с преобразователей. За счет параллельного включения обмоток возбуждения преобразователей достигается хорошее согласование с низкоомным выходным сопротивлением генератора. Путем подключения измерительных обмоток преобразователей к RC -цепочкам добиваются хорошего согласования их сопротивлений с низкоомным входным сопротивлением блока регистрации сигнала рассогласования. Выполнение соединительных кабелей экранированными обеспечивает хорошую чувствительность устройства при дистанционном контролео 1 ил. (Л to 4ib СП СО 00 00
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (д) 4 С 01 N 29/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3595070/25-28 (22) 20 ° 05.83 (46) 23.07.86. Бюл. В 27 (71) Институт электродинамики
АН УССР (72) Ф.Б.Гриневич, А.И.Новик, З.Я.Монастырский, .О.M.Èóðïà÷ и В.Б.Глинский (53) 620. 179. 14(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР
N- 696373, кл. С Oi N 29/04, 1977.
Герасимов В.Г. и др. Неразрушающий контроль качества изделий электромагнитными методами. — М.: Энергия, 1978, с. 171. (54) ВИХРЕТОКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАИЩЕГО КОНТРОЛЯ (57) Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано для неразрушающего контроля свойств изделий электромагнитным методом. Цель
ÄÄSUÄÄ 1245988 А1 изобретения — повышение чувствительности при дистанционном контроле.
Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля содержит генератор, рабочий и компенсационный преобразователи трансформаторного типа, экранированные соединительные кабели и блок регистрации сигнала рассогласования с преобразователей. За счет параллельного включения обмоток возбуждения преобразователей достигается хорошее согласование с низкоомным выходным сопротивлением генератора.
Путем подключения измерительных обмоток преобразователей к RC -цепочкам добиваются хорошего согласования их сопротивлений с низкоомным входным сопротивлением блока регистрации сигнала рассогласования. Выполнение соединительных кабелей экранированными обеспечивает хорошую чувствительность устройства при дистанционном контроле. 1 ил.
1245988
Вихретоковое устройство работает следующим образом.
С генератора 1 переменное напря- 55 жение подается на обмотки 4 и 9 возбуждения рабочего 3 и компенсационного 2 преобразователей. В компенсаИзобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано для неразрушающего контроля свойств изделий электромагнитным методом. 5
Цель изобретения — повышение чувствительности при дистанционном контроле за счет устранения влияния шунтирующих емкостей кабелей на токораспределение в обмотках преобразова- 10 теля устройства.
На чертеже представлена блок-схема устройства.
Устройство содержит генератор 1, подключенные к нему компенсационный
2 и рабочий 3 вихретоковые преобразователи. Компенсационный преобразователь 2 содержит обмотку 4 возбуждения, измерительную обмотку 5, подключенную одним концом к земле", а вто- 20 рым — к параллельно соединенным резистору 6 и конденсатору 7, выполненных регулируемыми. В отверстие компенсационного преобразователя помещается образцовое изделие 8.
Рабочий преобразователь 3 содержит обмотку 9 возбуждения, измерительную обмотку 10, подключенную также одним концом к земле, а вторым — к паралtt lt лельно соединенным резистору 11 и ЗО конденсатору 12. В отверстие рабочего преобразователя помещается контролируемое изделие 13. Обмотки 4 и 9 возбуждения соединены параллельно и через экранированный кабель 14 подключены к выходу генератора 1, выполненного с низким выходным сопротивлением. Измерительные обмотки 5 и 10 обоих преобразователей одними концами подключены к "земле", а вторыми через С -цепочки 6, 7 и 11,, 12. и экранированный кабель 15 — к входу блока 16 регистрации сигнала рассогласования, выполненного с низким входным сопротивлением. 45
Выходное сопротивление генератора
1 и входное сопротивление блока 16 регистрации сигнала рассогласования выбирают пренебрежимо малыми но сравнению с емкостным сопротивлением кабелей 14 и 15 и комплексным сопротивлением RC -цепочек, ционном преобразователе 2 помещено образцовое изделие 8, а в рабочем преобразователе 3 — контролируемое изделие I3. Магнитное поле, создаваемое протекающими через обмотки возбуждения токами, создает вихревые токи в контролируемом и образцовом изделиях„ которые наводят ЭДС в измерительных обмотках. Значение ЭДС зависит от удельной электропроводности изделия, а следовательно, и от наличия в нем дефектов ° При отсутствии дефектов в контролируемом изделии его электрические свойства и свойства образцового изделия одинаковы, напряжения: на измерительных обмотках обоих преобразователей равны по амплитуде. Эти напряжения с помощью RC цепочек 6, 7 и 11, 12 преобразуются во встречно направленные токи, раз1 ность которых по линии связи передается на вход блока 16 регистрации сигнала рассогласования. При отсутствии дефектов разностный ток в линии связи отсутствует.
Наличие дефекта в контролируемом изделии приводит к изменению его электропроводности. При этом напряжения на выходах измерительных обмоток отличаются по амплитуде. В линии связи появляется разностный ток, поступающий на вход блока 16 регистрации сигнала рассогласования. Этот блок преобразует ток в напряжение, которое после усиления подается на индикатор (не показан) . По дтклоне;нию индикатора можно судить о наличии и величине дефекта в контролируе1 мом объекте.
В вихретоковом устройстве паразитные емкости кабелей шунтируют выход генератора 1 переменного напряжения и вход блока 16 регистрации сигнала рассогласования. Благодаря тому, что входное сопротивление блока 16 регистрации сигнала рассогласования и выходное сопротивление генератора 1 могут быть выполнены достаточно низкими, шунтирующее влияние паразитных емкостей несущественно. Кроме того, это влияние, даже если оно есть, не приводит к дополнительному рассогласованию, поскольку оно в равной степени влия:ет на сигналы обоих преобразователей. В частности, при отсутствии дефекта в контролируемом изделии паразитные емкости кабелей не могут псвлиять на нулевой сигнал на
1245988
Составитель В.филинов
Техред И.Попович Корректор . И.Муска
Редактор Н.Яцола
Тираж 778 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5
Заказ 3992/36
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 входе устройства регистрации сигнала рассогласования, при наличии дефекта нестабильность емкостей соединительных кабелей может лишь незначительно повлиять на величину сигнала, что легко может быть скомпенсировано регулировкой коэффициента усиления при калибровке прибора. В связи с этим длина соединительных кабелей может быть значительной. 10
В вихретоковом устройстве предусмотрена возможность устранения паразитного сигнала рассогласования, вызванного неидентичностью преобразователей (технологический разброс параметров). Для этой цели используются элементы Кс -цепочки компенсационного преобразователя, которые выполнены переменными. Регулировкой переменного резистора 6 и переменно- 20 го конденсатора 7 показание индикатора приводится к нулевому при установке в оба отверстия преобразователей бездефектных участков изделий.
Операция производится перед началом 25 контроля, что позволяет устранить также паразитный сигнал от временной нестабильности RC -цепочек и преобразователей. После этого чувствительность устройства можно изменять в нужных пределах, регулируя коэффициент усиления блока регистрации сигнала рассогласования.
Сигнал рассогласования, несущий информацию о наличии дефекта в контролируемом изделии, формируется на выходе преобразователя, поэтому влияние кабелей устраняется. Влияние межвитковых емкостей несущественно, так как перераспределение токов в обмотках возбуждения преобразователей компенсируется регулировкой элементов
AC -цепочки компенсационного преобразователя.
Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я
Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля, содержащее генератор, блок регистрации сигнала рассогласования, два соединительных экранированных кабеля, рабочий и компенсационный вихретоковые преобразователи, каждый из которых состоит из параллельной КС -цепочки, обмотки возбуждения и измерительной обмотки, одни концы всех обмоток заземлены, а другие концы обмоток возбуждения первым кабелем подключены к генератору, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности при дистанционном контроле, обмотки возбуждения вихретоковых преобразователей соединены параллельно, измерительные обмотки преобразователей через -цепочки вторым кабелем подключены к блоку регистрации сигнала рассогласования, выходное сопротивление генератора и входное сопротивление блока регистрации сигнала рассогласования выбраны пренебрежимо малыми по сравнению с емкостным сопротивлением кабелей и комплексным сопротивлением R< -цепочек, одна из которых выполнена регулируемой.
