Вихре-токовый дефектоскоп

 

Изобретение относится к вихретоковой дефектоскопии и может быть использовано для обнаружения дефектов в прутках и трубах. Цель изобретения заключается в повышении достоверности контроля за счет выравнивания чувствительности при радиальных смещениях контролируемого изделия. Сигналы в четырех накладньпс преобразователяи преобразуются соответствующими схемами амплитудно-фазовой обработки сигналов и поступают на входы решающего блока. Два дополнительных канала, каждый из которых состоит из измерительного моста, запитываемого вторым генератором, избирательного усилителя и амплитудно-фазового детектора, формируют сигналы о наличии смещения контролируемого изделия относительно оси обмотки возбуждения. Полученные сигналы также поступают на дополнительные входы решающего блока, реализующего функцию + КВ/и, + Uj C + + IC D/Un Е, где А, В, С, D - выходные сигналы схем амплитудно-фазовой обработки сигналов; Е - выходной сигнал решающего блока; U, и U. - выходные напряжения амплитудно-фазовых детекторов; К - постоянный коэффициент. 2 ил. С (Л

СО)ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 ()) 1 G 01 N 27/90 KPne38k%

13 „, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,13

Ь)(ЛИ;)ТЖ()

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4212407/?5-28 (22) 19.03 ° 87 (46) 23.05.88. Бюп. )) 19 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии при Томском политехническом институте им. С.M,Êèðîâà (72) В.Ф.Булгаков (53) 620. 179.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 853518, кл. G 01 N 27/90, 1981.

Авторское свидетельство СССР

К 578613, кл. G 01 N 27/86, 1977. (54) ВИХРЕТОКОВЫЙ ДЕФЕКТОСКОП (57) Изобретение относится к вихретоковой дефектоскопии и может быть использовано для обнаружения дефектов в прутках и трубах. Цель изобретения заключается в повышении достоверности контроля за счет выравнивания чувствительности при радиальных смещениях контролируемого изделия. Сигналы в четырех накладньгх преобраэователяи преобразуются соответствующими схемами амплитудно-фазовой обработки сигналов и поступают на входы решающего блока. Два дополнительных канала, каждый из которых состоит из измерительного моста, запитываемого вторым генератором, избирательного усилителя и амплитудно-фазового детектора, формируют сигналы о наличии смещения контролируемого иэделия относительно оси обмотки возбуждения. Полученные сигналы также поступают на дополнительные входы решающего блока, реализующего функцию UrA + KB/U„ + П С +

+ KD/U = E, где А, В, С, D âûõîä- а ные сигйалы схем амплитудно-фазовой обработки сигналов; E — выходной сигнал решающего блока; U„и U — выходные напряжения амплитудно-фазовых де- С текторов К вЂ” постоянный коэффициент.

2 ил.

1397821

Изобретение относится к вихретоковой дефектоскопии металлов и может быть использовано для обнаружения локальных дефектов в прутках и трубах.

Кель изобретения — повышение достоверности контроля за счет уменьшения неравномерности чувствительности при радиальных смещениях контролируемого иэделия. 10

На фиг.1 представлена структурная схема дефектоскопа; на фиг.2 — схема взаимного расположения обмоток ВТП.

Дефектоскоп содержит генератор 1, блок 2 преобразователей, состоящий из обмотки 3 возбуждения, соединенной с генератором 1, и четырех накладных преобразователей 4-7, выполненных в виде вытянутых прямоугольных петель, короткие стороны которых совмещены, 2р а длинные лежат на окружностях, расположенных аксиально-симметрично относительно обмотки 3 возбуждения, четыре схемы 8-11 амплитудно-фазовой обработки сигнала (САФОС), первые входы которых подключены к соответствующим преобразователям 4-7, а вторые — к генератору 1, решающий блок

12, четыре входа которого подключены к соответствующим выходам схем 8-11, и формирователь 13 сигнала радиального смещения контролируемого изделия

14. Формирователь 13 состоит из второго генератора 15, четырех резисторов 16-19, каждый иэ которых включен между выходом генератором 15 и потен35 циальным входом соответствующего преобразователя 4-7, при этом образуются два измерительных моста, двух избирательных усилителей 20 и 21, включен- 4 ных в диагонали мостов, и двух амплитудно-фазовых детекторов 22 и 23, первые входы которых подключены к выходам усилителей 20 и 21, вторые — к генератору 15, а выходы соединены с пятым и шестым входами решающего блока 12, Вихретоковый дефектоскоп работает следующим образом.

Генератор 1 запитывает обмотку 3 возбуждения блока 2 вихретоковых преобразователей (ВТП) 4 — 7. Сигнал с каждого преобразователя 4-7 поступает на вход соответствующей САФОС 8-11, на выходах формируются соответственно сигналы А, В, С и D (фиг.1). Фазы

55 опорных напряжений схем 8-11 выбраны из условия отстройки от радиальных смещений контролируемого изделия 14.

Сигнал от точечного дефекта появляет— ся только в том преобразователе, в зоне которого он расположен. Форма импульсов от дефекта на выходе каждой

САФОС 8-11 аналогична сигналу от проходного дифференциального ВТП с обычными измерительными обмотками. Суммарный сигнал четырех САФОС 8-11 идентичен сигналу проходного дифференциального ВТП при его амплитуднофазовой обработке.

Генератор 15, частота которого вы ше частоты генератора 1, эапитывает два измерительных моста, состоящие из элементов 4, 6, 16, 17 и 5, 7, 18, 19. Сигналы о радиальных смещениях контролируемосо изделия выделяются за счет включения противолежащих преобразователей 4 и 6 в один мост, а преобразователей 5 и 7 — в другой.

Напряжение раэбаланса мостов, вызванное смещением изделия 14, поступает на вход избирательных усилителей 20 и 21, настроенных на частоту генератора 15, и далее на вход амплитуднофазовых детекторов 22 и 23, у которых фаза опорных напряжений совпадает с фазой сигнала, вызванного радиальными смещениями. В отсутствие изделия 14 и при его центральном положении (ось иэделия 14 совпадает с осью обмотки 3 возбуждения), если мосты сбалансированы, напряжение на выводе усилителей 20 и 21 близко к нулю. При смещении изделия 14 в сторону преобразователя 4 на выходе детектора 22 появляется напряжение положительной полярности, а при смещении к преобразователю 6 — отрицательной.

Амплитуда сигналов от точечных дефектов на выходе САФОС 8-11 зависит

Ф от расстояния между преобразователями 4-7 и дефектным участком контролируемого изделия 14. Выходные напряжения амплитудно-фазовых детекторов 22 и 23 U è U смещаются в область положительных значений введением в схемы 22 и 23 напряжения смещения или расстройкой мостов, изменением резисторов 16, 17 и 18, 19. Величина смещения определяется иэ условия равенства отношений максимальной и минимальной амплитуд сигналов А или С и сигналов от дефектов при смещениях контролируемого иэделия 14, т.е.

К» мокс А макс Ug мокс Cмокс

И1

К» мнн Амкн ч мкн мнн

139782 1

При таком преобразовании напряжений

U и U произведения A U и С U в

1 меньшей степени зависят от радиальных смещений. Величина сигналов В н D от

5 дефектов меняется обратно пропорционально величинам сигналов А и С соответственно.

В решающем блоке 12 выходные сиг1О налы A. В, С, D САФОС 8-11 умножаются на соответствующие коэффициенты, характеризующие положение контролируемого изделия 14 относительно каждого преобразователя 4-7, и затем сумми15 руются. Выходной сигнал Е блока 12 равен

Е = А ° U + К= — + С U + К--, 11х 3 где К вЂ” постоянный коэффициент, служащий для выравнивания вели- 2g чин слагаемых.

Блок 12 может быть реализован, например, из четырех аналоговых схем умножения-деления и сумматора.

Формула изобретения

Вихретоковый дефектоскоп, содержащий первый генератор, подключенную к нему круговую обмотку возбуждения, ЗО последовательно соединенные схему амплитудно-фаэовой обработки сигнала, опорный вход которой подключен к выходу первого генератора, и решающий блок, равномерно распределенные по

35 окружности четыре накладных преобразователя, оси которых перпендикулярны оси обмотки возбуждения, н формирователь сигнапа радиального смещения, к входам которого подключены со ответствующие накладные преобраэов»тели, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен идентичными первой тремя схемами амплитудно-фаэовой обработки сигнала, опорные входы которых подключены к выходу первого генератора, а выходы — к соответствующим входам решающего блока, преобразователи выполнены в виде вытянутых прямоугольных петель, короткие стороны которых совмещены, а длинные лежат на окружностях, расположенных аксиально-симметрично относительно обмотки возбуждения, и подключены к сигнальным входам соответствующих схем амплитудно-фазовой обработки сигнала, формирователь сигнала радиального смещения выполнен в виде второго генератора, четырех резисторов, образующих с попарно противоположно расположенными накладными преобразователями два измерительных моста, подключенных к генератору, и двух идентичных каналов, каждый иэ которых включает в себя последовательно соединенные избирательный усилитель, подключенный к измерительной диагонали соответствующего моста, и амплитудно-фазовый детектор, второй вход которого подключен к выходу второго генератора, а выход — к соответствующему входу решающего блока.

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

1 397821

ВНИИПИ Заказ 2600/43 Тираж 847

Подписное