Способ вихретокового многопараметрового контроля изделий

 

Целью изобретения является повышение селективности контроля изделий вихревыми токами при многочастотном возбуждении преобразователя. В процессе контроля каждая частотная составляющая выходного сигнала преобразователя U; U; со8( со; t+tf;) посредством ряда аналоговых и частотных преобразований преобразуется к ввду .д cos(cOn t+tpn) гд соп - общая для всех составлякщих сигнала преобразователя преобразованная частота, ,q , + ... + a, йбщая для всех составлякщих сигнала преобразователя преобразованная фаза. Величина q представляет собой линейную комбинацию пер.аоначальных фаз всех частотных составляющих выходного сигнала преобразователя. Указанные преобразования позволяют получить ре-. k зультирующий сигнал в виде U 21Uk ;- (со„ ), а,-ц); , k i ( ЧИСЛО частотных составляющих, 1 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК 5114 С 01 N 27/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4112633/25-28 (22) 04..09.86 .(46) 30.10,88, Бюл. Я 40 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Физико-механического института АН УССР (72) В.Н.Зыбов (53) 620.179. 14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1 69680, кл. G 01 N 27/90, 1964. (54) СПОСОБ ВИХРЕТОКОВОГО МНОГОПАРАМЕТРОВОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ (57) Целью изобретения является повышение селективности контроля иэделий вихревыми токами при многочастотном возбуждении преобразователя, В процессе контроля каждая частотная сос„.Я0„„1434357 А1 тавляющая выходного сигнала преобразователя U =U; сов{я; t+cp;) посредством ряда аналоговых и частотных пре образований преобразуется к виду

U =U соз{coÄ t+ñð„), где и „ — общая для всех составляющих сигнала преобразователя преобразованная частота, а g „=а, р, + ... + à < q „- дбщая для всех составляющих сигнала преобразователя преобразованная фаза. Величина ц„ представляет собой линейную комбйнацию первоначальных фаз у; всех частотных составлякицих выходного сигнала преобразователя. Указанные преобразования позволяют получить ре», k зультирующий сйгнал в виде U U; "

t«l сов{ и, t+q„), где q„, а;у;, ka «( число частотных составляющих, 1 ил.

1434357

Изобретение относится к неразрушающему контролю металлических изделий вихретоковым методом и может быт;-. использовано для целей дефектоскопи((в

Цель изобретения - повышение се-лективности контроля путем исключе ния нелинейной зависимости амплитуды суммарного сигнала от амплитуд исходных напрядений и взаимного влияния амплитуд и фаэ исходных напряжений на .амплитуду и фазу суммарного сигнала.

На чертеже представлена структур;ная схема устройства, реализующего ,способ вихретокового многопараметро,:вого контроля изделий.

Устройство содержит по(.;ледователь= но соединенные генератор 1 с частотой генерации у! ° сумматор 2, вихретоко- 2п вый преобразователь 3, предваритель,ный усилитель 4, первый умножитель 5, первый полосовой фильтр б и регистратор 7, а также второй генератор 8 с частотой генерации ц, соединенный 25

lc вторым входом сумматора 2, и после;довательно соединенные второй умно; житель 9, второй полосовой фильтр 1IO. делитель 11 частоты и усинитель-ограничитель 12, выход которого соединен jg с вторым управляющим входом первого умножителя 5. Оба входа умножителя 9 соединены с выходом предварительного усилителя 4 °

Способ реализуют следующим образом.

На выходе сумматора 2 из выходных напряжений генераторов 1 и 8.формируется возбундающее напряжение, поступающее на вход преобразователя 3. Выходное напряжение преобразователя 3, усиленное усилителем 4, имеет вид

0 Б,сов(й, t+q,)+О сов(у а+(у,),„ где U, U .:.

М и Ч! 4 - амплитуды и фазы соответствующих частотных составляющих усиленного выходного сигнала преобразователя 3, 5О

Напряжение Uz поступает на информационный вход уинажителя 5, опорное, напряжение для которого формируется в канале формирования опорного напря-5> кения, включающем второй умножитель

9, второй полосовой фильтр 10 и делитель 11 частоты, Поскольку оба входа у)вножителя 9 соединены с выходом усилителя 4, тов спектре выходного напряжения U> множителя 9 присутствуют следун)щие составляющие:

1, = (U, cos(!о, t+ t() +U сов(и t+

;.вв)) =U,cos (CC, С+С(,)+U,Ut (cos((Qs—

-и, ) свц,-q,)+сов((()в в !о,) t+(g+(())+

+ сов (Ы, +Ч). и в

Из этого спектра полосовым фильтром 10 выделяется составляющая разностной или суммарной частоты и поступает на вход делителя 11 частоты с коэффициентом деления 2, на выходе которого появляется напряжение

U =U U cos(t + }о

И + (д, Ч)(+ Ч, !! (7. 2 2

3То напряжение поступает на вход усилителя-ограничителя 12, выходное напряжение которого (). +И! У + Ч

0, =0 сов и + где U — амплитуда преобразованного о усилителем-ограничителем 12 сигнала„ используется в качестве опорного напряжения для умножителя 5. Пусть выбрана составляющая с полуразностной частотой. При использовании такого опорного напряжения в спектре выходчого напряжения Ug умножителя 5 присутствуют следуннцие составляющие:

О = (О, СОВ(од +I))+Us COS((Ot tc +

Ж- )!

+о )) V,ñîs(t + 2 )

Uo 2 + 1 «А+Ч! — U cos(t + ) +

2 2 2

+ cos(t + - )) +

>< -2а А -.2Ф о

2(.о -У! 2(-(Р» (2++, а

В этом спектре .присутствун)т искомые составляннцие (первая и четвертая),„, котопые образуют векторную сумму на1434357

U — U cos(Uo Г Я +Оа

62(2

В+А) „

= — (U +

Uo

+ U cos( %+ А Ча+ Ч

Ча Ф)) 2

+U )cos( 2+Ф %+91

2 2 2

+ т) 20

U =U c0s(е+ ) 1 + 2 @ + М, 30 на выходе полосового фильтра 6 сум марный сигнал »-О Ч-Ч

Ц (О +Па)соз(2 + 2

6 2

Составитель В.Крапивин

Техред М. Ходанич Корректор Э.Лончакова

Редактор А.Лежнина

Заказ 5550/47

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 пряжений, преобразованных в напряжение одной частоты и фазы, Полосовым фильтром 6, настроенным (д +Qg на частоту Q„= из Б выделя- 5 ется суммарный сигнал

Это напряжение поступает на вход регистратора 7. В рассматриваемом случае частота и фаза преобразования

Я ФЯ соответственно равны! От - ††††н

2 в" + нт" 2 („= 2, („ есть линейная комбинация первоначальных фаз (g, и ср, р

=ay,+Ü(ð,, где а=Ь=1!2, При использовании в качестве опорного напряжения х- И,. 41- 0 » в котором

2 вв т.е а=1/2, b=-1/2, Таким образом, на вход регистратора 7 поступает суммарный сигнал, информативные параметры которого (амплитуда и фаза) есть линейные комбинации информативных параметров исходных напряжений. Коэффициенты а и Ь, формирующие линейную комбинацию с, определяются из условий подавления мешающего параметра и выбираются та- кими, чтобы приращение промежуточной фазы было равно нулю при воздействии мешающего параметра.

Формул а и з о б р е т е н и я

Способ вихретокового многопараметрового контроля изделий, заключающийся в том, что вихретоковый преобразователь запитывают токами нескольких частот, каждую из частотных составляющйх выходного сигнала преобразователя преобразуют в сигналы одной промежуточной частоты, векторно суммируют их, а -амплитуду и,фазу суммарного сигнала используют для определения параметров изделия, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения селективности контроля, перед суммированием каждую из частотных составляющих выходного сигнала преобразователя преобразуют в сигналы одной промежуточной фазы, представляю- . щей собой линейную комбинацию начальных фаз частотных составляющих выходного сигнала преобразователя.