Магнитографический дефектоскоп

 

Изобретение относится к неразрушаицему контролю магнитографическим методом дефектоскопии и может быть использовано для обнаружения дефектов ферромагнитных материалов их сварных соединений. Целью изобретения является повышение надежности и достоверности контроля. Цель достигается тем, что намагничивамцее устройство выполиено в виде разъемного соленоида, что способствует более равномерному распределению магнитного потока в контролируемом сечении , считьюающее устройство 1 выполнено в виде феррозондового преобразователя 2 с блоком 3 возбуждения. блока 1 упрадпения, двигателя, блока 8 автоматинеской регулировки частоты вращения, блока 13 формирования стробируюпщх импульсов и лентойротяжного механизма, содержащег о шаговый двигатель 15 со своим блоком 14 управления , снабженным счетчиком 16 количества шагов двигателя с цепью определения пройденной длины ленты. Сигнал с преобразователя 2 поступает в блок 17 индикации информации, включающий в себя пьезоэлектрическнй полосовой фильтр 18, усилитель 19, синхронный фазочувствительный детектор 20, фильтр 21 нижних частот, усилитель 22 постоянного напряжения, и далее в сопровождении стробирунцего импульса с блока 13. формирователя стробирующих импульсов поступает в блок 23 обработки сигнала, представлямщий из себя вычислительно-управляищую систему на базе ми1фО-ЗВМ, где с помощью определенных алгоритмов , реализуемых рядом программ, обрабатывается в целях дефектометрии н выводится в графическом внде не цветной видеотерминал. I ил. g сл 4 ф со 4 09 м

ССЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5l)4 С 01 N 27/85

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ.

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 0ТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4298864 /25-28 (22) 24.08. 87 (46) 30 03 ° 89. Вюл. М 12 (7!) Институт физики металлов Уральского отделения АН СССР (72) M.Ë.Øóð, С.Л.Ваулин, Л.Н.Кротов, В.Ю.Акулов и В.E.Llåðáèíèÿ (53) 620.179.!4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 796750, кл. G 01 N 27/84, 1980. (54) ИАГНИТОГРАФИЧЕСКИИ ДЕФЕКТОСКОП (57) Изобретение относится к нераз" рушакщему контролю магнитографическим методом дефектоскопии и может быть использовано для обнаружения дефектов ферромагнитных материалов их сварных соединений. Целью изобретения является повышение надежности и достоверности контроля. Цель достигается тем, что намагничиваацее устройство выполнено в виде разъемного соленоида, что способствует бо" лее равномерному распределению магнитного потока в контролируемом сечении, считывающее устройство l вы" полнено в виде феррозондового преобразователя 2 с блоком 3 возбуждения, „„80„, 46943? А1 блока I! управления, двигателя, блока 8 автоматической регулировки час-. тоты вращения, блока 13 формирования i стробирующнх импульсов и лентойротяжного механизма, содержащего шаговый двигатель 15 со своим блоком 14 уп" равлення, снабженным счетчиком 16 количества шагов двигателя с целью определения пройденной длины ленты.

Сигнал с преобразователя 2 поступает в блок 17 индикации информации, включающий в себя пьезозлектрическнй полосовой фильтр 18, усилитель 19, синхронный фазочувствительный детектор 20, фильтр 21 нижних частот, усилитель 22 постоянного напряжения, и р далее в сопровождении стробирукщего импульса с блока 13. формирователя стробирукицих импульсов поступает в блок 23 обработки сигнала, представ- С ляющий из себя вычислительно-управляющую систему на базе микро-ЭВИ, 2 где с помощью определенных алгорит- teik мов, реализуемых рядом программ, об- ко! рабатывается в целях дефектометрин н ф выводится в графическом виде нв цвет" р ной видеотерминап. 1 ил.

1469437

Изобретение относится к средствам ! неразрушающего контроля магнитографическим методом дефектоскопии и может быть использовано для обнаружения нарушений сплошности в ферромагнитных изделиях, трубопроводах и сварных соединениях.

Цель изобретения — повышение надежности и достоверности контроля за.счет разрешающей способности преобразователя.

На чертеже показана функциональная схема дефектоскопа.

Магнитографический дефектоскоп со- 15 держит намагничивающее устройство (не показано), выполненное в виде соленоида с разъемными витками, блок

1 считывания, выполненный в виде однообмоточного феррозондового преоб- 2О разователя 2, подключенного к преобразователю блока 3 возбуждения, состоящего из последовательно соединенных кварцевого синтезатора 4, формирователя 5 импульсов возбуждения и обмотки 6 возбуждения, блока 7 синхронизации, кинематически связанного с преобразователем 2, блока 8 автоматической регулировки частоты вращения двигателя, состоящего из логичес- 30 ки считывающего устройства 9, один вход которого подключен к выходу бло" ка 7 синхронизации, а второй — к второму выходу кварцевого синтезатора 4,,управляющего ключа 10, блока 11 управления и двигателя 12, блока 13 формирования стробирующих импульсов, .входом подключенного к второму выходу блока 7 синхронизации, лентопротяжного механизма, состоящего из пос- 4g ледовательно соединенных блока 14 упррвления шаговым двигателем, управляющий вход которого подключен к вы". ходу блока 13 формирования стробирующих импульсов, и шагового двигателя

15, и счетчика 16, подключенного к блоку 14 управления, а блок 17 инди- . кации.выполнен в виде последовательно соединенных полосового фильтра 18> усилителя 19, фазочувствительного детектора 20, второй вход которого соединен с вторым выходом кварцевого синтезатора 4, фильтра 21 нижних частот, усилителя 22 постоянного напряжения, второй вход которого подсоединен к второму выходу блока 13 формирования стробирукщиХ импульсов и блока 23 обработки сигнала, второй

-од которого подключен к третьему выходу блока 13 формирования стробирующих импульсов. Преобразователь 2 установлен над магнитной лентой 24.

Блок 14 управления выполнен в виде кварцевого генератора, последовательно соединенного с электронным ключом, второй вход которого соеди" нен с RS-триггером, а первый выход ключа соединен с входом распределителя импульсов, который электрически связан с усилителем импульсов, выход которого соединен с входом шагового двигателя 15. Счетчик 16 соединен входом с вторым выходом электронного ключа блока 14 управления, а выходом — с дешифратором, который электрически связан с R-входом RSтриггера.

Блок 23 обработки сигнала представляет собой вычислйтельно-управляющую микросхему на базе микро-ЭВМ.

Вычислительно-управляющая микросхема состоит из быстродействующего аналого-цифрового преобразователя с буфером памяти, вход которого сое" динен с входом одноплатной микро-ЭВМ; постоянного запоминающего устройства программ, выход которого соединен с входом одноплатной микро-ЭВМ; оперативного запоминающего устройства с последовательным доступом, что обес" печивается информацией с микро-ЭВМ; пульта запуска программ фиксированных адресов, выход которого электрически связан с входом микро-ЭВМ; цветного видеотершййала, информация на который выводится с одноплатной микро-ЭВМ через контроллер цветного графического видеотерминала.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы, вырабатываемые кварцевым синтезатором опорных частей 4, поступают на формирователь 5 импульсов возбуждения феррозонда. и далее на обмотку 6 возбуждения на неподвижной части вращающегося магнитопровода. Магнитный поток, создаваемый этой .обмоткой, пронизывает другую обмотку, также расположенную на неподвижной части магнитопровода, пронизывая обмотку, нагруженную на феррозондовый преобразователь 2. Форма импульсов, подаваемых в первичную обмотку, исключает появление четных гармоник, опорной частоты, а амплитуда соответствует линейному участку зависимости выходного сигнала ферро1469437 зондового преобразователя от иэмеряемого поля записи магнитной ленты 24 с записанными на ней полями дефектов в сварнбм шве. Пьезоэлектрический полосовой фильтр IS выделяет из сигнала, получаемого с вторичной обмотки, спектр частот вблизи второй гармоники основной частоты, который усиливается до необходимой амплитуды усилителем 19.

Усиленный сигнал поступает на синхронный фазочувствительный детектор

20, где детектируется по амплитуде с учетом фазы относительно удвоенной опорной частоты, подаваемой на детектор 20 с кварцевого синтезатора 4 опорных частот. Высокочастотные составляющие продетектированного . двуполярного сигнала с детектора 20 подав- 20 ляются фильтром 21 нижних частот.

Сигнал с фильтра 2 1 нижних частот поступает на усилитель 22 постоян ного напряжения, где усиливается до нужной амплитуды и стробируется сигналом, поступающим с блока 13 форми25 ровання стробирукицих импульсов, котоимпульсов в блок 14 управления (шаговым двигателем). Этот строб опрокидывает RS-триггер, который открывает электронный ключ в блоке 14 управления шаговым двигателем 15 импульсы с кварцевого генератора, находящего50 ся в блоке 14 управления, через ключ поступают на распределитель и с него — на усилители импульсов, которые также находятся в блоке 14 управле55 ния.шаговым двигателем. Усиленные импульсы подаются на шаговый двигатель, рый связан с блоком 7 синхронизации и вырабатывает импульсы, длительность которых равна времени нахожде- 30 ния магннточувствительного преобразователя в зоне считывания с магнитной ленты 24. Этот импульс разрешает работу аналого-цифрового преобразователя с буфером памяти в блоке 23 отработки сигнала, а также разрешает движение шагового двигателя 15 на один или несколько шагов во время отсутствия магниточувствительного преобразователя в зоне считывания с магнитной 40 ленты 24, а также работу счетчика 16 (шагов двигателя) с целью определения пройденной длины ленты и определения местоположения поля записи дефекта на ней. 45

Стробирующнй импульс поступает нэ блока 13 формирования стробирующих который делает один шаг на каждый пришедший на распределитель импульс.

Импульсы с выхода ключа поступают на счетчик 16 с иэменяе ым коэффициентом пересчета (от до 5 ).

Подсчитав заданчое переключателем внутри счетчика 16 количество импульсов, счетчик через дешифратор по Rвходу опрокидывает RS-триггер, который закрывает ключ. Далее блок !4 уп-. равления дожидается прихода следующего стробирующего импульса.

Блок 7 синхронизации вырабатывает импульсы, частота которых пропорциональная скорости вращения цилиндрического барабана с преобразователем, Импульсы, вырабатываемые блоком 7 синхронизации, подаются на вход логического считывающего устройства 9 в блоке 8 автоматических регулировок частоты вращения, где эти импульсы сравниваются по частоте с импульсами, подаваемьпы с кварцевого синтезатора

4 частот. Устройство стабилизации pa"" ботает по принципу, обратному принципу работы цифрового частотомера, т.е. определяет прошло ли необходимое количество периодов образцовой частоты эа измеряемый промежуток времени между двумя синхроимпульсами и, если необходимое количество импульсов уместилось на измеряемом отрезке времени, значит частота вращения цилиндрического барабана меньше или равна заданной. При этом напряжение подается на управляющий ключ 10 и через блок 11 управления подается на двигатель 12, на оси которого размещены синхрониэирующие датчики. Если же заданное количество импульсов не уместилось на временном отрезке, значит частота вращения превысила заданную, и напряжение питания двигателя отключается.

Аналоговый сигнал с усилителя 22 постоянного напряжения поступает на быстродействующий аналого-цифровой преобразователь с буфером памяти блока 23 обработки в сопровождении стробирующего импульса из блока 13. Из строки, считанной с магнитограммы, формируется цифровой массив, запоминаемый аналого-цифровым преобразователем с буфером памяти, что позволяет работать в реальном масштабе времени, и далее обработка данных ведется в блоке 23 обработки сигнала с помощью определенных алгоритмов,,,6

37 шва, что способствует повышению достоверности контроля.

Формула изобретения

Составитель А.Бо

Техред Л.Сердюк дров ова Корректор M.Äåì÷èê редактор М,Келемеш

Заказ 1354/51 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 14694 реализованных группой программ обработки. Выдача результатов магнитографического контроля производится на экран цветного. видеотерминала.

В результате использования намаг5 ничивающего устройства в виде разъемного соленоида, одвваемого на трубу в зоне сварного стыкового шва, удается намагнитить весь сварной шов с уложенной на него магнитной лентой B течение малого промежутка времени, причем магнитный поток распределяется по толщине металла в зоне шва более равномерно, что улучшает выявляе- 15 мость дефектов.

Использование автоматической регулировки частоты вращения барабана с преобразователем позволяет повысить точность контроля, чается возможность случайных изменений частоты вращения барабана, вызванных, например, увеличением трения магнитной ленты о барабан, сильным прижимом ленты к барабану при ручном 25 протягивании ленты и рядом других причин, вызванных какими-либо внешними воздействиями на ленту.

Использование шагового двигателя со своим блоком управления в ленто- . З0 протяжном механизме устройства поэво0 ляет считывать информацию по нормали к продольной оси ленты, что позволяет избежать искажения информации при визуализации потенциального рельефа поля записи дефекта на экране цвет. ного графического дисплея и, тем самым, повысить чувствительность, например, при регистрации расположенных вдоль продольной оси ленты дефек- 40 тов.

Применение счетчика количества шагов двигателя, подключенного к блоку управления шаговым двигателем, позволяет определять пройденную длину ленты и местоположение на ней поля записи дефекта, а совместив начало ленты с какой-либо точкой отсчета по сварному шву — определять координаты обнаруженного дефекта вдоль

50 всего периметра стыкового сварного

Магнитографический дефектоскоп, содержащий намагничивающее устройство, считывающее устройство, связан.ный с ним блок синхронизации, блок индикации сигнала и блок обработки сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и достоверности контроля, намагничивающее устройство выполнено в виде соленоида, считывающее устройство выполнено в виде феррозондового преобразователя с блоком возбуждения, содержащим кварцевый синтезатор опорных частот и последовательно соединенный с ним формирователь импульсов возбуждения ферроэонда, двигателя и. блока управления двигателем, блока автоматической регулировки частоты вращения двигателя, блока формирования стробирующих импульсов, лентопротяжного механизма с шаговым двигателем и блока управления шаговым двигателем, причем блок автоматического регулирования частоты вращения двигателя выполнен в виде логически счетного устройства, первый вход которо" го соединен с первым выходом кварцевого синтезатора опорных частот, второй вход подключен к первому выходу блока синхронизации, и подключенного к его выходу управляющего ключа, выход которого соединен с блоком управления двигателя, а блок формирования стробирующих импульсов выполнен в виде компаратора, вход которого соединен с вторым выходом блока синхронизации, первый выход подключен к блоку управления шаговым двигателем, второй выход — к входу блока обработки сигнала, а третий выход подключен к управляющему входу блока индикации и счетчика, вход которого соединен с вторым выходом блока управления, а выход — с вторым входом блока управления.