Имитатор сигналов для настройки электромагнитных дефектоскопов

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при проектировании и настройке вихретоковых дефектоскопов. По- .вьшгение точности имитации воздействия объекта контроля на проходной вихретоковый преобразователь достигается благодаря тому, что токи в излучающих обмотках 2, имитирующие вихревые токи в объекте контроля, определяются путем решения системы уравнений, связывающих эти токи с напряжениями на измерительных обмотках 4, 5 вихретокового преобразователя. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

/ (51) 4 G 01 N 27/90 Г 1 ! Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4073785/25-28 (22) 02.06.86 (46) 07.11.87. Бюл. У 41 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт и Московский энергетический институт (72) П.Н.Шкатов, Г.А.Касимов и С.М.Петушков (53) 620.179.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1158917, кл. G 01 N 27/90, 1985. (54) ИМИТАТОР СИГНАЛОВ ДЛЯ НАСТРОЙКИ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ДЕФЕКТОСКОПОВ

„„SU„„1350595 А1 (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при проектировании и настройке вихретоковых дефектоскопов. По.вышение точности имитации воздействия объекта контроля на проходной вихретоковый преобразователь достигается благодаря тому, что токи в излучающих обмотках 2, имитирующие вихревые токи в объекте контроля, определяются путем решения системы уравнений, связывающих зти токи с напряжениями на измерительных обмотках 4, 5 вихретокового преобразователя. 1 ил.

1350595

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при проектировании и настройке вихретоковых дефектоскопов.

Цель изобретения — повьш ение точности имитации за счет устранения несоответствия магнитных полей, создаваемых излучающими катушками, магнитным полям, создаваемым вихревыми токами в объекте контроля °

На чертеже представлена блоксхема имитатора.

Имитатор сигналов для настройки электромагнитных дефектоскопов содержит генератор 1, N излучающих обмоток 2 (И = 10), проходной вихретоковый преобразователь в виде подключенной к генератору 1 обмотки 3 возбуждения и М плоских измерительных обмоток 4 и 5 разного диаметра (M=2), М компенсаторов 6, подключенных к соответствующим измерительным обмоткам 4 и 5, N линий 7 задержки, каждая из которых подключена к соответствующей излучающей обмотке 2, и блок формирования тока возбуждения, выполненный в виде двух М-канальных блоков 8 и 9 записи и воспроизведения, 2М амплитудно-фазовых детекторов 10, 2М аналого-цифровых преобразователей 11, вычислительного блока

12, 2М цифроаналоговых преобразователей 13, M пар модуляторов 14, фазовращателя 15 и M сумматоров 16, к каждому выходу первого блока 8 записи и воспроизведения подключены входы двух амплитудно-фазовых детекторов

10, выходы которых через соответствующие аналого-цифровые преобразователи 11 подключены ко входам вычислительного блока 12, выходы последнего подключены к первым входам соответствующих цифро-аналоговых преобразователей 13 вторые входы каждой пары которых подключены к выходам генератора 1 и фаэовращателя 15, а их вы-ходы — ко входам сумматоров 16, выходы сумматоров 16 подключены ко входам второго блока 9 записи и воспроизведения, а входы первого и выходы второго блоков 8 и 9 записи и воспроизведения подключены соответственно к выходам компенсаторов 6 и входам линий 7 задержки.

Имитатор работает следующим образом.

Генератор 1 создает в обмотке 3 возбуждения вихретокового преобраэователя переменный ток, Компенса— торами 6 и 7 компенсируют напряжения на измерительных обмотках 4 и 5, вносимые обмоткой 3 возбуждения. Вих5 ретоковый преобразователь перемещают вдоль объекта 17 контроля и записывают в первый блок 8 записи и воспроизведения напряжения U„(x)

U>(x),вносимые в измерительные обмотки 4 и 5 объектом контроля, где х — координата измерительной обмотки по продольной оси относительно края объекта контроля. Затем первый блок 8 записи и воспроизведения, например магнитофон, включают в режим воспроизведения и.подают напряжения U,(õ), Й (х) на амплитудно-фазовые детекто- .

Х ры 10, на выходах которых получают действительные и мнимые составляющие напряжений .U (õ) и U (х):

U (х) = ReU, (х);

91

U Ä (x) ImU, (х);

25 . 92

U (x) = ImU (x)

Аналого-цифровые преобразователи

11 преобразуют непрерывные сигналы

Б 9 (х)» Б м1(х)» Б 92 (х)» Б м2(х) в дискретные сигналы 0 9„(п4х), 11 (п4х)» 0 9 (n4x)» U»»»z(n4x)»

0,1,...,N, где N = —, 4x — ин35 4х тервал дискретизации; L — длина объекта контроля °

Интервал дискретизации 4х определяется по теореме Котельникова:

4х =

2f где f — частота наивысшей гармоники в в спектрах сигналов U 9„(х), U (х), 45 U9z (х)» 11 гд (х) .

Вычислительный блок 12 определяет действительные и мнимые составляю9»()» м»("" )» 94(I „,(п4х) токов в излучающих обмотках

5п 2 с диаметрами соответственно d > и

d <, позволяющих воспроизводить напряжения U9„(пйх), U м (п4х), U9<(n4x)»

Б (п4х) в измерительных обмотках 4 и 5, путем решения системы линейных алгебраических уравнений, в которых токи в излучающих обмотках 2 и напряжения в измерительных обмотках 4 и 5 связаны через соответствующие взаимные индуктивности, которые оп1350595 лагаемого устройства можно сделать сколь угодно малой путем увеличения числа излучающих обмоток. формула и з обретения

Составитель И.Рекунова

Техред А.Кравчук

Корректор И.Муска

Редактор Н.Егорова

Заказ 5280/45 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ределяют либо экспериментально, либо расчетным путем.

Излучающие обмотки 2 располагают так, что они практически не влияют на измерительные.

Цифроаналоговые преобразователи 13 преобразуют дискретные сигналы

Т (пдх), I „ (пдх), Т (пах), I ых) в йепрерывные сигналы 1 „(х), I „, (х), 9, (х), Тсд (х) .

Эти сигналы поступают на первые (модулирующие) входы модуляторов 14 соответственно.

Так как на вторые входы гар модуляторов 14 поступает синусоидальное напряжение с генератора 1, и напряжение, сдвинутое по фазе с помощью фазовращателя 15 на 90, то в результате на выходах сумматоров 16 получают соответственно сигналы I (х) и I„(x), которые записывают на второй блок 9 записи-воспроизведения.

Затем включают блок 9 в режим воспроизведения и запитывают излучающие обмотки 2.1-2.5 и 2.6-2.10 соответственно токами i „(x) и I4(õ), причем токи в соседних обмотках (находящихся на расстоянии А друг от друга) сдвинуты во времени на с помощью линий

7 задержки.

Таким образом, если теперь поместить проходной вихретоковый преобразователь внутрь излучающих обмоток

2, то будет имитироваться воздействие объекта контроля на преобразователь при сканировании со скоростью

А

Ь

Практически, задержку " выбирают такой, чтобы получить необходимую имитируемую скорость сканирования, а скорость движения ленты магнитофона, (блока 9) выбирают так, чтобы получить при данной задержке необходимое пространственное распределение токов I (х), I<(х).

Погрешность имитации магнитного поля объекта контроля с помощью пред10

Имитатор сигналов для настройки электромагнитных дефектоскопов, содержащий генератор, N излучающих обмоток и блок формирования тока возбуждения, о т л и ч .а ю шийся тем, что, с целью повышения точности имитации, он снабжен проходным вихретоковым преобразователем в виде подключенной к генератору обмотки возбуждения и М плоских измерительных обмоток разного диаметра, М компенсаторами, подключенными к соответствующим измерительным обмоткам, и

N линиями задержки, каждая из которых подключена к соответствующей излучающей обмотке, а блок формирования тока возбуждения выполнен в виде двух М-канальных блоков записи и воспроизведения, 2М-амплитудно-фазовых детекторов, 2М-аналого-цифровых преобразователей, вычислительного блока, 2М-цифроаналоговых преобра-. зователей, М нар модуляторов, фазовращателя и М сумматоров, к каждому выходу первого блока записи и воспроизведения подключены вхоДы двух амплитудно-фазовых детекторов, выходы которых подключены к входам вычислительного блока, выходы вычислительного блока подключены к первым входам соответствующих цифроаналоговых преобразователей, вторые входы каждой пары которых подключены к выходам генератора и фазовращателя, а их выходы — ко входам сумматоров, выходы сумматоров подключены к входам второго блока записи и воспроизведения, а входы первого и выходы второго блоков записи и воспроизведения подключены соответственно к выходам компенсаторов и входам линий задержки.