Способ электроконтактной дефектоскопии в проводящих средах

 

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4 А1

-(19) (11) (5ц 4 С 01 N 27/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4082670/31-25 (22) 01.07.86 (46) 30.10.88. Бюл. 11 40 (71) Белорусский государственный университет им. В.И.Ленина (72) С.М.Маевский и А,И.Бондарчук (53) 543.25(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1012292, кл. С 01 М 27/66, 1983.

Дорофеев А.Л., Казаманов 10Г, Электромагнитная дефектоскопия, N.: Машиностроение, 1980, с. 36-54. (54) СПОСОБ 3JIEKTPOKOHTAKTHOA ДЕФЕКТОСКОПИИ В ПРОВОДЯЩИХ СРЕДАХ (57) Изобретение относится к способам контактной электродефектоскопии и может быть использовано для конт" роля неоднородностей: сварных швов, соединений деталей машин и конструкций из электропроводного материала.

Цель изобретения — повышение чувствительности и обеспечение визуализации неоднородности. Это достигается использованием четырехэлектродного кондуктометрического способа, при котором электроды попарно установлены по обе стороны неоднородности с расстоянием между ними по продольной оси, равным L/k, где L — линейный продольный размер неоднородности, k — число точек совокупных измерений, используемых для визуализации.

В каждой точке при первом измерении первая электродная пара является токовой, вторая - потенциальной, при втором — наоборот. Измерения производят в k точках, отстоящих друг от друга на величину шага, равного L/k.

По результатам измерений путем интегрирования строят визуализиро анньй образ неоднородности. 4 ил.

1434348

Изобретение относится к способам ,контактной электродефектоскопии и мо, жет быть использовано в машиностроении, строительстве и других областях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение чувствительности способа и ,обеспечение визуализации неоднород() ЗО х = L/k, где Ь вЂ” линейный продольный размер

1 неоднородности !

Б(х У z) = 1 1lll ьх- О

; где х, у, z !

UI u U координатные оси однеоднородности;

1 - результаты первого и второго измерений. О

Таким образом, если для однородных сред разностное.значение выходного напряжения всегда равно нулю, то в случае наличия между электродами неоднородности, выходное напря- 4g жение буДет пропорционально производной от функции проводимости контролируемой неоднородности, Интегрируя результат вычитания, можно получить закон изменения проводимости, т.е. в результате операции интегрирования по времени восстанавливается видеообраз (огибающая), который количественно характеризует неоднородность по электрической проводимости. В тех случаях, когда процесс переключения электродов 1 и 2 к токовым и измерительным цепям осуществляют значительно быстрее, чем перемещают пары элекности. 1О

На фиг. 1 изображена схема уста новки электродов; на фиг. 2 — про,интегрированная кривая выходного сигнала в виде функционала от аргу-. ментов координат; на фиг. 3 — блоксхема устройства, реализующего спо,.соб; на фиг. 4 - эпюры напряжений в контрольных точках.

Способ реализуется следующим об,разом. 20

Четыре электрода устанавливают по обе стороны исследуемой неоднородности: трещины, сварного шва, соедине1 ния и т,д. взаимное расположение

1, ,первой и второй электродных пар изоб- 25 ражено на фиг. 1) . Расстояние между ними по продольной оси х исследуемой неоднородности выбирается из условия число точек совокупности измерений, используемых для визуализации.

Производят первое измерение, при котором электродную пару 1 подключают к источнику стабилизированного тока, а с электродов 2 снимают информативный сигнал, пропорциональный величине электропроводности.

Далее производят второе измерение, при этом токовыми электродами является пара 2, а информативный <игнал снимается с электродов 1.

После фиксации результатов изме— рений электродные пары перемещают вдоль исследуемой неоднородности по оси х на расстоянии L/k в следующую точку и повторяют цикл измерения. Результат по каждой паре измерений в одной и той же точке .::онтроля взаимно вычитают.

Учитывая, что для данной точки контроля вычитаются напряжения, измеренные на участках, разнесенных на малую величину х по длине L контро— лируемой неоднородности, т.е. дх равно дифференциалу h L длины неоднородности, то разность напряжений U u

U представляет собой величину дифференциального напряжения U (х, у, z), обусловленного неоднородностью проводимости на данном участке, т,е.

) — Ua(x — Ах у zg

5х

I тродов вдоль неоднородности, движение каретки может быть непрерывным, Важно, чтобы измерение происходило практически в одних и тех же точках, Огибающая приведена на фиг. 1, На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, реализующего способ.

Устройство включает первую 1 и вторую 2 электродные пары, преобразователь 3 напряжение — ток, управляемый переключатель 4, генератор 5, регистр б сдвига, усилители 7 и 8, аналоговые перемножители 9 и 10, фильтры 11 и 12 нижних частот, потенциометры 13 и 14, дифферениияльный усилитель 15, интегратор Iб, индикатор 17.

Устройство работает следующим образом.

С выхода генератора 5 ня регистр б сдвига поступают, няпример, прямоугольные разнополярные импу.-гасы с частотой f. С выходя ре;.истра б им1434348 пульсы U> (эпюра 18, фиг. 4) поступают через преобразователь 3 напряже, ния в ток на вход управляемого переключателя 4, который попеременно подает сигнал на пары электродов 1 и 2.

Например, при поступлении положительного импульса управляемый переключатель соединяет выход преобразователя 3 с первой парой электродов 1 10 и входом усилителя 7. При этом положительный токовьгй импульс (эпюра 18, фиг. 4) поступает с выхода переклю,чателя на электроды 2 и через усилитель 7 на первый вход перемножите- 15 ля 9, Так как на второй вход перемножителя 9 импульс не подается, то на его выходе сигнал отсутствует. Одновременно ослабленный сигнал поступает с электродов 2 в виде напряже- 20 ния на первый вход перемножителя 10 через усилитель 8, а на второй вход перемножителя 10 поступает сигнал

Uö„ä, сдвинутый на половину такта (эпюра !9, фиг. 4) по отношению к 25 токовому сигналу. В результате перемножения сигналов на перемножителе

10 формируется сигнал перемножения

U>ûõ,о (зпюра 21, фиг, 4), который усредняется в фильтре 12 и через по- 30 тенциометр 14 поступает на второй вход дифференциального усилителя 15, При поступлении отрицательного импульса с выхода преобразователя 3 на вход переключателя 4 отрицательный токовый импульс U b,„ (эпюра 20, фиг. 4) поступает на вторую пару электродов 2 со второго выхода переключателя 4 и на первый вход перемножителя 10 через усилитель 8. Так 40 как на второй вход перемножителя 10 в этот момент не подается импульс напряжения, то на его выходе сигнал отсутствует. В эти же моменты с первой пары электродов 1 поступает ос- лабленный сигнал на перемножитель 9 через усилитель 7 и перемножается с напряжением с выхода регистра 6, что создает сигнал U b,„ (эпюра 22, фиг. 4), С выхода перемножителя 9 сигнал усредняется фильтром 11 и через потенциометр 13 поступает в виде усредненного напряжения на первый вход дифференциального усилителя 15.

На выходе дифференциального усилителя образуется сигнал Ugbix 45 (эпюра 23), пропорциональный дифференциалу от приращения напряжения между парами 1 и 2 электродов. Сигнал интегрируется в блоке 16 Б ых б (эпюра 24) и поступает на индикатор 17.

Формула изобретения

Способ электроконтактной дефектоскопии в проводящих средах, заключающийся в том, что при четырехэлек тродной схеме измерения первую пару электропотенциальных электродов устанавливают по разные стороны исследуемой неоднородности в проводящей среде и осуществляют контроль по измеренной величине электропроводности, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности способа и обеспечения визуализации неоднородности, вторую электродную пару при том же межэлектродном расстоянии устанавливают также с разных сторон исследуемой неоднородности с расстоянием от первой пары по продольной оси исследуемой неоднородности, равным L/k, где L— линейный продольный размер неоднородности, k — - число точек совокупных измерений, используемых для визуализации, подключают первую электродную пару к источнику тока, а вторую — к измерителю напряжения и производят первое измерение, затем изменяют подключение электродных пар и производят второе измерение, по,результатам которых определяют значение электропроводности, после чего электродные пары помещают вдоль исследуемой неоднородности на расстояние L/k и повторяют цикл измерения.

1434348! 434348

2З

Составитель Ю. Коршунов

Техред A.ÊðàB÷óê Корректор О. Кравцова

Редактор Л. Веселовская

Заказ 5549/46 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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