Устройство для вихретоковой дефектоскопии неоднородных материалов

 

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля неоднородных материалов и изделий из них и может быть использовано, для контроля поверхностных трещин. Целью изобретения является автоматизация контроля глубины поверхностных трещин за счет определения максимального значения текущей разности сглаженных отсчетов. В процессе сканирования контролируемого изделия измерительный канал 1 и канал 5 вьщеления мешающих факторов вьщеляют информационный сигнал, огибающая которого записывается в регистры 20, 21, 22 и регистр 13. Так как вихретоковый преобразователь в канале 5 вьщеления мешающих факторов большего размера и питается меньшей.частотой, то глу- .бина его контроля больше, а следовательно влияние зазора меньше. В блоке 11 определения текущей разности сглаженных отсчетов осуществляется ее вычисление и сравнение в компа4эаторе 14 с порогом, полученным из канала 5 мешающих факторов. Далее выделяется ее максимальное значение в блоке 17 вьщеления максимума и полученная величина регистрируется регистратором 18. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОЭЕТСИИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (59 4 G 01 N 27/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (Z1) 4025202/25-28 (22) 06.01.86 (46) 07.05.87. Бюл. Ф 17 (72) В.С.Хандецкий, А.К.Флоров, В.И.Редько, В.А.Пепеляев и И.Н.Суменкова (53) 620.1?9.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 497537, кл. G 01 R 33/12, 1975.

Авторское свидетельство СССР

У 1111094, кл. G 01 N 27/90. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИХРЕТОКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ НЕОДНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к методам неразрушающего контроля неоднородных материалов и изделий иэ них и может быть использовано для контроля поверхностных трещин. Целью изобретения является автоматизация контроля глубины поверхностных трещин за счет определения максимального знаI чения текущей разности сглаженных отсчетов. В процессе сканирования контролируемого иэделия измерительный канал 1 и канал 5 выделения мешающих факторов выделяют информационный сигнал, огибающая которого записывается в регистры 20, 21, 22 и регистр 13. Так как вихретоковый преобразователь в канале 5 выделения мешающих факторов большего размера и питается меньшей частотой, то глу.бина его контроля больше, а следовательно влияние зазора меньше ° В блоке 11 определения текущей разности сглаженных отсчетов осуществляется ее вычисление и сравнение в компараф торе 14 с порогом, полученным иэ канала 1 мееаюлек Факторов. Палее вмде- (/) ляется ее максимальное значение в блоке 17 выделения максимума и полученная величина регистрируется регистратором 18. i ил.

1 130

Изобретейие относится к средствам вихретокового неразрушающего контроля неоднородных материалов и изделий из них и может быть использовано для контроля поверхностных трещин в углеграфитовых композитах в автоматическом режиме сканирования.

Целью изобретения является автоматизация контроля глубины поверхностных трещин за счет определения максимального значения текущей разности сглаженных отсчетов.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для вихретоковой дефектоскопии неоднородных материалов содержит измерительный канала 1, состоящий из последовательно соединенных высокочастотного генератора 2, резонансной системы 3 с накладным вихретоковым преобразователем (не показан) и первой .схемы 4 амплитудного преобразования сигнала, и канал 5 вьделения мешающих факторов, состоящий из последовательно соединенных генератора 6 средних частот, резонансной системы 7 с вихретоковым преобразователем (не показан) и второй схемы 8 амплитудного преобразования сигнала.

Диаметр вихретокового преобразователя измерительного канала 1 равен

2 мм. Второй вихретоковый преобразователь канала 5 выделения мешающих факторов расположен соосно с первым и его диаметр равен 7 мм. Устройство содержит также соединенные последовательно первый мультиплексор 9, подключенный к выходам измерительного канала 1и канала 5 выделения мешающих факторов, аналого-цифровой преобразователь 10; блок 11 определения текущей разности сглаженных отсчетов и мультиплексор 12. Кроме того, устройство содержит соединенные последовательно регистр 13, подключенный к выходу аналого-цифрового преобразователя 10, компаратор 14, к второму входу которого подключен мультиплексор 12, два конъюнктора 15 и 16, блок 17 выделения максимума, к вто" рому входу которого подключен выход мультиплексора 12 и регистратор 18..

В состав устройства входит блок

19 управления, выходы которого подключены кмультиплексору 9, блоку 11 определения текущей разности сглаженных отсчетов, регистру 13, вторым

8887 2 входам конъюнкторов 15 и 16 и блоку

17 вьделения максимума.

Блок 11 определения текущей разности сглаженных дтсчетов состоит иэ цепочки последовательно соединенных. регистров 20-22 и сумматора 23. Сумматор 23 своими входами соединен с неинвертирующим выходом первого регистра 20 и инвертирующим выходом по10 следнего регистра 22.

Блок 17 вьделения максимума содержит последовательно соединенные регистры 24 и 25 и компаратор 26, входы которого подключены к выходам ре15 гистров 24 и 25, а также содержит конъюнктор 27, регистр 28 и блок 29 конъюнкторов. Неинвертирующий выход компаратора 26 соединен с первым входом конъюнктора 27, вход которого

20 соединен с блоком 14 управления. Выход конъюнктора 27 подключен к управляющему приемом информации входу регистра 28, информационный вход которого соединен с выходом регистра 24.

Инвертирующий выход компаратора 26 и выход регистра 28 подключены к входам блока 29 конъюнкторов, выход которога является выходом блока 17 выделения максимума.

Устройство работает следующим образом.

В процессе автоматического сканирования бездефектной поверхности иэделия (не показано) изменение электрической прбводимости от участка к участку материала приводит к изменению внесенных сопротивлений вихретоковых преобразователей измерительного канала 1 и канала 5 выделения

\ мешающих факторов. Это приводит к изменению амплитуды гармонических напряжений, снимаемых с резонансных систем 3 и 7. Схемы 4 и 6 амплитудного преобразования сигналов вьделяют огибающие этих напряжений, причем отсутствию материала в зоне контроля соответствует нулевой уровень на выходе схем 4 и 8 амплитудного преобразования сигнала. Мультиплексор 9 в соответствии с сигналами, задаваемыми блоком 19, осуществляет поочередное подключение к входу аналогоцифрового преобразователя 10 выходов каналов 1 и 5. При этом в соответствии с сигналами блока 19 управления информация с выхода схемы 4 записывается в регистры 20-22, а ин13088

35

3 формация с выхода схемы 8 — в регистр 13.

В процессе перемещения зонда дефектоскопа по поверхности контроли руемого материала из-за его сложной

5 волокнистой текстуры происходят неконтролируемые перемещения зонда в вертикальном направлении в соответствии со всеми неровностями поверхности, огибая которые, перемещается fp зонд, Это приводит к появлению случайной погрешности, связанной с изменением зазора, накладывающейся на сигнал в резонансной системе 3, причем скорости изменения выходного на- f5 пряжения схемы 4 амплитудного преобразования сигнала, соответствующие этой погрешности и влиянию неглубоких трещин, в ряде случаев соизмеримы. Вихретоковый преобразова- 2р тель, включенный в резонансную систему 7, имеет значительно больший (в 3 5 раза) радиус и питается током, частота которого намного ниже (примерном в 84 раза) частоты генера- 25 тора 2. Это приводит к тому, что глубина контроля у такого преобразователя значительно больше, небольшие колебания зазора из-за волокнистой текстуры материала сказываются íà его30 реакции незначительно и корректируются с помощью классической отстройки.

Для подавления влияния случайной погрешности, связанной с колебаниями зазора, на сигнал измерительного канала 1 применяется операция сглажи. вания.

Для определения разности рядом стоящих сглаженных отсчетов необходимо определить разность противоположных крайних отсчетов диапазонов сглаживания первой и второй точек. ля осуществления этого использова-. 45 ны последовательно соединенные регистры 20-22 и сумматор 23. При сгла.живании по трем точкам этих регистров должно быть чеТыре, по пяти точкам— шесть, по семи точкам — восемь. Информация считывается с первого 20 и последнего 22 регистров, а остальные служат для промежуточного запоминания. Под действием сигналов с блока f9 управления информация, соответствующая каждому отсчету, последовательно продвигается по цепочке регистров 20-22, таким образом на выходе сумматора 23 образуется текущая разность рядом расположенных отсчетов. Эта разность сравнивается в компараторе 14 с порогом, который устанавливается автоматически с помощью канала 5 выделения мешающих факторов. Компаратор 14 срабатывает, когда текущая разность сглаженных отсчетов превысит порог, при этом на его выходе устанавливается логическая "1". Эта "1" в момент поступления соответствующеro управляющего импульса передается через конь.юнктор 15 на управляющий приемом информации вход регистра 24 и в последний записывается информация с выхода мультиплексора 12. После следую щего отсчета эта разность переписывается в регистр 25, а в регистр 24 поступает новое значение (при условии превышения им порога срабатывания компаратора). Новое и старое значения текущей разности сравниваются в компараторе 26 и в случае, если новое значение больше, на выходе компаратора 26 появляется логическая

"1", которая в момент поступления соответствующего управляющеro .импульса передается через конъюнктор 27 на управляющий приемом информации вход регистра 28. B регистр 28 при этом записывается новое значение разности с выхода регистра 24. Этот процесс продолжается до тех пор, пока какое-либо из новых значений разности не станет меньше старого. Тогда на выходе компаратора 26 появляется логический "Oн и прием информации в регистр 28 прекращается.

Одновременно с инвертирующего выхода компаратора 26 на вход блока 29

I I 11 конъюнкторов поступает логическая 1 и максимальное значение текущей разности поступает на регистратор 18.

Когда .значение разности, уменьшаясь, становится меньше порога, срабатывает компаратор 14, íà его выходе устанавливается логический "0", который поступает на инвертирующий вход коньюнктора !6 и в момент прихода соответствующего управляющего импульса на выходе коньюнктора 16 появляется логическая "1", которая сбрасывает в ноль регистры 24, 25 и 28.

Формула изобретения

Устройство для вихретоковой дефектоскопии неоднородных материалов, содержащее последовательно соединенСоставитель Ю.Глазков

Техред Д.Олейник

Корректор Н. Король

Редактор Л.Гратилло

Заказ 1790/34 Тираж 777

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1-13035, Москва, Ж"35,, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная,4

5 130888 ные высокочастотный. генератор, резонансную систему с накладным вихретоковым преобразователем и схему .амплитудного преобразования сигнала, соединенные последовательно аналого-цифровой преобразователь и блок определения текущей разности сглаженных отсчетов, регистратор и блок управления, выход которого подключен к входам управления блока определе- 10 ния текущей разности сглаженных отсчетов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации контроля глубины поверхностных трещин, оно снабжено соединенными последова- 15. тельно генератором средних частот, второй резонансной системой с вторым накладным вихретоковым преобразователем, расположенным .соосно первому и не менее чем в три раза пре- gp вышающим его по диаметру, второй схемой амплитудного преобразования сигнала и первым мультиплексором, к второму входу которого подключен выход первой схемы амплитудного преобразования сигнала, вход управления мультиплексора подключен к блоку управления, а выход — к аналого-цифровому преобразователю, регистром, информационный вход которОго подключен к выходу аналого-цифрового преобразования, а вход управления — к блоку управления, и соединенными последовательно вторым мультиплексором, вход которого подключен к блоку определения текущей разности сглаженных отсчетов, компаратором, второй вход которого подключен к регистру, двумя.конъюнкторами, вторые входы которых соединены с блоком .управления, и блоком выделения максимума, второй вход которого подключен к выходу второго мультиплексора, третий вход- к блоку управления, а выход соединен с входом регистратора.