Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля качества электропроводящих объектов. Повътение достоверности контроля достигается путем автоматического регулирования опорных напряжений квадратурных каналов при плавном изменении рабочей частоты устройства. Режим работы устройства задается установкой реверсивного счетчика 19, определяющего постоянные интегрирования интеграторов 13 и 16. Выходы последних являются квадратурными каналами, подключенными к опорным входам синхронных детекторов 7 и В. 1 ил. (О (Л ю со 00 О5 СО

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИКА1

„„SU 1298631 (51)4 h 01 N 27 90

KF, Лj>.1Pцg, 13,, д

БФ . iy, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3973703/25-28 (22) 1 1 .1 1 . 85 (46) 23.03.87. Бюл. Р 11 (71) Научно-исследовательский инсти— тут интроскопии (72) В.С.Лапшин, Ю.С.Калинин, В.Ф.Мужицкий и О.С.Семенов (53) 620,179.14(088.8) (56) Меньшиков А,И,Токовихревой кон— троль качества закалки тонкостенных колец подшипников. — Дефектоскопия, 1977, 1Ф 6, с. 41-47.

Тетерко А.Я. Электроиндуктивный дефектоскоп для контроля в диапазоне частот 1-200 кГц. — Дефектоскопия, 1974, Р 6, с. 114-115. (54) ВИХРЕТОКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕ—

РЛЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля качества электропроводящих объектов. Повышение достоверности контроля достигается путем автоматического регулирования опорных напряжений квадратурных каналов при плавном изменении рабочей частоты устройства. Режим работы устройства задается установкой реверсивного счетчика 19, определяющего постоянные интегрирования интег— раторов 13 и 16. Выходы последних являются квадратурными каналами, подключенными к опорным входам синхронных,цетекторов 7 и 8. 1 ил.

1298631

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля качества электропроводящих объектов, Цель изобретения — повышение до5 стоверности контроля, достигается путем автоматического регулирования опорных напряжений квадратурных каналов при плавном изменении рабочей частоты устройства. 10

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Вихретоковое устройство содержит последовательно соединенные перестраиваемый генератор 1 гармоничес- 15 кого тока, фазовращатель 2, усилитель 3 мощности, вихретоковый преобразователь 4, компенсатор 5, усилитель 6, синхронные детекторы 7 и 8, подключенные сигнальными входами к 20 выходу усилителя б, осциллографический индикатор 9 и регистратор 10, подключенные первым и вторым входами к выходам синхронных детекторов 7 и 8 соответственно и измеритель 11 частоты.

Перестраиваемый генератор 1 гармонического тока состоит из последовательно соединенных цифроаналогового преобразователя 12, интеграто- 30 ра 13, инвертора 14, цифроаналогового преобразователя 15 и интегратора

16, последовательно соединенных командного блока 17, генератора 18 тактовых импульсов и реверсивного счетчика 19, логических элементов И 20, ИЛИ 21 и ИЛИ-НЕ 22 соответственно, триггера 23, включенного между управляющим входом счетчика 19 и выходом логического элемента ИЛИ 21, соединен-40 ного своими входами соответственно с вторым выходом командного блока 17, выходами логических элементов 20 и

22, выходы каждого из разрядов реверсивного счетчика 19 соединены с вхо- 45 дами логических элементов 20 и 22 и с управляющими входами цифроаналоговых преобразователей 12 и 15, выходы интеграторов 13 и 16 являются опорным и основным выходами перестраивае- 0 мого генератора 1 гармонического тока и подключены к опорным входам синхронных детекторов 7 и 8 соответственно, а выход второго интегратора подключен к входам цифроаналогового преобразователя 12 и измерителя 11 частоты.

Устройство работает следующим образом.

Для обеспечения контроля в широком диапазоне частот и использования устройств амплитудно-фазового анализа сигнала по квадратурным составляющим необходимо наличие выходн.1х квадратурных напряжений на выходе генератора 1 в заданном диапазоне рабочих частот. В момент включения устройства реверсивный и-разрядньгй счетчик

19 и триггер 23 устанавливаются в исходное состояние, при котором на опорном выходе с интегратора 13 U вых и основном выходе с интегратора 16

0 „„ генератора 1 обеспечивается заданное значение исходной частоты.

Установка требуемой частотъг генера— тора 1 осуществляется по сигналу командного блока 17. При подаче сигнала реверсивный и-разрядный счетчик

19 через логический элемент ИЛИ 21 устанавливает триггер 23 в -состояние, обеспечивающее прямой или обратный режим счета реверсивного и-разрядного счетчика 19.

-Рассматривают случай изменения частоты выходного сигнала от F до

F, соответствующии обратному режиму счета. Одновременно с установкой реверсивного счетчика 19 на заданный режим изменения частоты генератора 1 командный блок 17 подключает тактовый генератор 18 к счетному входу реверсивного счетчика )9, на выходе которо; î образуется и-разрядный убывающий двоичный код, поступающий на управляющие входы цифро— аналоговых преобразователей 12 и 15.

При этом постоянные интегрирования интеграторов 13 и 16 изменяются за счет плавного изменения выходных напряжений цифро-аналоговых преобразователей 12 и 15 в соответствии с поступающим кодом, что приводит к плавному изменению частоты генератора от

F до F„ „ на соответствующих квад— ратурных (сдвинутых на 90) выходах

U и 0,„, причем условие генеSblX 1 рации по фазе (баланс фаз) обеспечивается за счет фазового сдвигa выходных напряжений интеграторов 13 и 16 о на 90 и включением инвертора 14 меж— ду выходом первого интегратора 13 и последовательно включенными цифроаналоговым преобразователем 15 и интегратором 16. При достижении максимальной частоты генератора, что соответствует максимальному коду на выходе реверсивного счетчика 19, на выходе логического элемента ИЛИ-HF. 22 форми1298 руется импульс, который через логический элемент ИЛИ 2! переключает триггер 23, что приводит к переключению реверсивного счетчика 19 на обратный режим счета и в соответствии с нарастающим кодом приводит к плав- . ному изменению частоты генератора 1 от Г„„, до Г

При достижении частоты F«„ на выходе реверсивного счетчика 19 уста- fp навливается максимальное значение

ВНИИПИ 3 ак аэ 881 /45 двоичного и-разрядного кода, при этом на выходе логического элемента

И 20 формируется импульс, который через логический элемент ИЛИ 2! пе- !5 реключает триггер 23. Выходной сигнал триггера 23 изменяет направление счета реверсивного счетчика 19 и на управляющие входы цифроаналоговых преобразователей 12 и 15 поступает 20 нарастающий код, который приводит к плавному изменению частоты от F ù, до F„ „ контроль частоты генератора осуществляется измерителем 11 частоты. Частота генератора 1 в устройст- 25 ве может меняться как в прямом, так и в обратном направлениях относительно первоначально установленной, а нужное направление изменения задается командным блоком 17. 30

Установившиеся выходные квадратурные составляющие напряжения 08„,„, и

U генератора 1 заданной частоты выл g подаются в качестве опорных напряжений на синхронные детекторы 7 и 8 °

Одновременно одна из квадратурных составляющих, например U,„„, подается через фазовращатель 2 на усилиI теяь 3 мощности и вихретоковый преобразователь 4; сигнал с выхода 40 которого поступает через компенсатор 5 на вход усилителя 6. Компенсатор 5 производит компенсацию начального сигнала вихретокового преобразователя при установке его на образ- 45 цовый участок контролируемого изделия. При установке вихретокового преобразователя в процессе сканирования на контролируемый участок, на выходе усилителя 6 образуется сигнал, который поступает на входы синхронных детекторов 7 и 8. Синхронные детекторы производят расщепление исходного полезного сигнала с выхода усилителя 6 на квадратурные 55 составляющие, которые поступают на

631 4 осциллографический индикатор 9, осуществляющий представление информации на комплексной плоскости, а также на регистратор 10, производящий анализ и регистрацию компонент сигнала.

Формула изобретения

Вихр етоковое устройство для неразрушающего контроля, содержащее последовательно соединенные перестраиваемый генератор гармонического тока, фазовращатель, усилитель мощности, вихретоковый преобразователь, компенсатор и усилитель, первый и второй синхронные детекторы, подключенные сигнальными входами к выходу усилителя, осциллографический индикатор и регистратор, подключенные первым и вторым входами к выходам первого и второго синхронных детекторов соответственно, и измеритель частоты, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, перестраиваемый генератор выполнен в виде последовательно соединенных первого цифроаналогового преобразователя, первого интегратора, инвертора, второго цифроаналогового преобразователя и второго интегратора, последовательно соединенных командного блока, генератора тактовых импульсов и реверсивного счетчика, логических элементов HJIH, И, ИЛИ-НЕ, триггера, включенного между управляющим входом счетчика и выходом логического элемента ИЛИ, соединенного своими входами соответственно с вторым выходом командного блока и выходами логических элементов И и ИЛИ-НЕ, .выходы каждого из разрядов реверсивного счетчика соединены с входами логических элементов И,ИПИ-НЕ и с управляющими входами первого и второго цифроаналоговых преобразователей, выходы первого и второго интеграторов являются опорным и основным выходами перестраиваемого генератора гармонического тока и подключены к опорным входам первого и второго синхронных детекторов соответственно, а выход второго интегратора подключен к входам первого цифроаналогового преобразователя и измерителя частоты.

Тираж 777 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4