Способ магнитной дефектоскопии

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля. Цель изобретения - повышение точности и достоверности контроля. Для этого считывание магнитного поля рассеяния осуществляют дважды в каждой точке контролируемой поверхности через интервал времени T = T/4 + KT/2, где T - период изменения намагничивающего поля

K = 0, 1, 2..., а о наличии дефекта судят по величине произведения суммы сигналов, считанных в одной точке, на величину наибольшего из них. Это позволяет устранить пропуск дефектов в связи с периодическим равенством нулю напряженности поля рассеивания дефектов. 1 ил.

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„Л0„„156969 (51)5 С 01 N 27/87

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4313498/25-28 (22) 05. l О. 87 (46) 07.06.90. Бюл. Р 2.1 (7) ) Научно-производственное объединение "Атомкотломаш" (72) В.К.Коляхалов, Н.П. Симонов и С.Н. Хоруженко (53) 620.179.14(088.8) (56) Авторское cBHp,åòåëüñòâo СССР

1) - 521511, кл. G 01 N 27/86, )973.

Авторское свидетельство СССР

)1 - 739387, кл. G 01 N 27/82, 1977. (54) СПОСОБ МАГНИТНОЙ ДЕФВКТОСКОПИИ (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля. Цель изобИзобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности, в энергетическом машиностроении, например, для дефектоскопии сварных соединений котлоагрегатов.

Цель изобретения — повышение точности и достоверности контроля за счет выравнивания чувствительности в течение периода изменения намагни-. чивающего поля и устранения пропуска деФектов.

На чертеже представлена блок-схема дефектоскопа, реализующего способ магнитной дефектоскопии.

Дефектоскоп содержит электромагнит 1, генератор 2, два магниточувствительных элемента, например, Феррозондовых преобразователя 3 и 4, ретения — повышение точности и достоверности контроля. Для этого считывание магнитного поля рассения осуществляют дважды в карддой точке контролируемой поверхности через интервал времени t = T/4 + К Т/2, где Т— период изменения намагничивающего поля; К = 0,1,2..., а о наличии дефекта судят по величине произведения суммы сигналов, считанных в одной точке, на величину наибольшего из них, Это позволяет устранить пропуск деФектов в связи с периодическим равенством нулю напряженности поля рассеивания деФектов. 1 ил. два идентичных измерительных канала

5 и 6, каждый из которых состоит из соединенных последовательно селективных усилителей 7 и 8, детекторов 9 и

10, пороговых блоков 11 и 12, пиковый детектор )3, формирователь 14 импульсов, сумматор 1 5, умножитель

16 сигналов, регистратор ) 7 дефектов, компара тор 1 8 и коммутатор 1 9. Вход формирователя 14 импульсов и измерительный вход пикового детектора 13 подключены к выходу измерительного канала 8. К выходу формирователя )4 подключен управляющий вход пикового детектора 13, выход которого подклк чен одновременно к одному из входов сумматора 15, коммутатора 19 и ком-. паратора 18, вторые входы которых соединены с выходом дополнительного измерительного канала. Выход компа) 569693 ратора 1 8 подключен к уп равляюшему входу коммутатора 19. Умножитель 16 сигналов входами подключен к выходу сумматора 1 5 и коммутатора 1 9, а

5 выходом — к регис тра тору 1 7 дефек тов .

Селективные усилители 7 и 8 выделяют, например, вторую гармонику частоты тока возбуждения Феррозондовых преобразователей 3 и 4. Формирователь 14 импульсов может быть выполнен, например, в виде одновибратора. Он запускается от гереднего Фронта поступивmего сигнала и вырабатывает короткий импульс сброса для пикового детектора 13 через время, несколько большее t = Т/4 + К Т/2. Расстояние S между преобразователями 3 и 4 задано из условия: S =- V-t где V — скорость перемещения преобразователей. 20

Преобразователь 3 расположен первым по направлению перемещения при контроле, которое. выполняется с постоянной скоростью B одну сторону.

Регистратор 16 може; бьть выполнен, например, в виде последовательно соединенных порогового блока, Формирователя сигнала дефекта н сигнализатора, Коммутатор 1 9 — двухканальный.

Если на его управляющем входе нет на- 3О пряжения,. один из его каналов открыт, а второй заперт. Если на управляющий вход подано напряжение, состояние каналов изменяется на противоположное.

На выходе компаратора 18 наличие или (35 отсутствие напряжения определяется соотношением амплитуд сигналов íà его входах. Электромагнит 1 создает низкочастотное переменное магнитное поле, например, с частотой 50 Т ц. Дефекто- 4О скоп применяется при скоростном контроле.

Способ осуществляется следующим образом. 45

Электромагнит 1 с размещенными между его полюсами феррозондовыми преобразователями 3 и 4 перемещается

) по.поверхности контролируемого изделия (не показано). При отсутствии дефектов с выходов Феррозондовых . преобразователей 3 и 4 сигналы не поступают, регистратор не работает.

При наличии дефекта в контролируемом изделии над ним поочередно проэ5 ходят преобразователи =" и 4. ВозможHbl три варианта поступления сигналов на входы измерительных каналов 5 в зависимости от намагниченности контролируемого участка при прохождении преобразователей 3 и 4 над дефектом.

Пусть при прохождении преобразователя 3 (первого по направлению сканирования) напряженность намагничивающего поля не равна нулю. Тогда на концах его измерительной обмотки появляется напряжение, которое подает"ся на вход измерительного канала 5.

Селективным усилителем 7 выделяется вторая гармоника частоты тока возбуждения Феррозондовых преобразователей (возбуядение осуществляется генератор» 2) ° Дале продетектированный сигнал поступает на вход порогового блока 11. Если амплитуда сигнала превышает заданный порог блока 11,, он поступает на входы пикового детектора

13 и формирователя 14 импульсов. На— пряжение с выхода пикового детектора

13, равное амплитуде сигнала, поступившего с выхода измерительного ка нала 5, подается на один из входов сумматора 15, коммутатора 1 9 и компа|ратора 18. Напряжение сохраняется до тех пор, пока на управляющий вход пикового детектора 13 не поступит импульс сброса от Формирователя 14.

Через время t второй преобразователь

4 проходит над дефектом. Если при его прохождении над дефектом напряженность поля не равна нулю, на вход измерительного канала 6 также поступает сигнал, который обрабатывается так же, как и в измерительном канале

5. Сигнал поступает на второй вход сумматора 1 5, коммутатора 1 9 и компаратора 18. С выхода сумматора 15 сигнал, равный сумме амплитуд сигналов, подается на один из входов умножителя 16. На второй его вход с выхода коммутатора 1 9 одновременно подается сигнал,. амплитуда которого равна амплитуде наибольшего из сигналов, поступивших с выходов измерительных каналов 5 и 6. Это выполняется с помощью компаратора 18, который управляет работой коммутатора в зависимости от соотношения амплитуд сигналов на его входах.

С выхода умножителя 1 6 сигнал, амплитуда которого равна произведению суммы амплитуд сигналов, поступивших с выходов обоих измерительных каналов 5 и 6 на амплитуду наибольшего из этих сигналов, поступает на регистратор 17. Если сигнал, поступивший с выхода умножителя 16 на

1 569693 регистратор 17, превьш ает заданный в

его пороговом блоке браковочный уровень, срабатывает сигнализатор. Дефект будет зарегистрирован.

Возможен и другой вариант, когда при прохождении первого по направлению преобразователя 3 над дефектом напряженность намагничивающего поля равна нулю, тогда при прохождении второго преобразователя 4 над дефектом напряженность поля маКсимальна (так как скорость сканирования постоянна, а расстояние, между преобразователями выбрано определенным обра- 15 зом) . Сигнал поступает только с выхода измерительного канала б,даяее через сумматор 15 и коммутатор 19 подается на два входа умножителя 16. Ра выходе умножителя 16 ам . ит ;та сигнала равна квадрату амплитуды сигналов на его входах (так как они равны по амплитуде). Если амплитуда превышает порог срабатывания регистратора 17 > деФект зарегистрирован.

Возможен и третий вариант, когда напряженность поля при прохождении первого преобразователя 3 максимальная, а при прохождении второго-равна нулю, тогда сигнал поступает только с входа измерительного канала 5, и подается на один из входов сумматора 15, коммутатора 19, компаратора

18. Амплитуда сигнала на выходе умножителя 16 также равна квадрату ампли- 35 туды сигналов на его входах.

Суммирование амплитуд сигналов от двух преобразователей 3 и 4, последовательно проходящих над дефектом через определенное время, и умноже- 40 ние суммы на амплитуду наибольшего из этих сигналов дает возможность выравнивать чувствительность в течение периода изменения намагничивающего поля, что позволяет повысить 45 точность и достоверность контроля.

Повышение точности и достоверности контроля с помощью предлагаемого способа можно пояснить следующим примером, В известных дефектоскопах 5О при намагничивании контролируемого изделия переменным полем амплитуда . сигнала феррозондового преобразователя от одного и того же дефекта может изменяться от нуля до 0 „, так 55 как преобразователь может пройти над дефектом в любой момент в течение периода изменения намагничивающего поля (U„» максимальное значение амплитуды сигнала от данного дефекта).

Чувствительность изменяется, возможен пропуск дефектов.

В предлагаемом дефектоскопе сумма амплитуд сигналов на выходе су ма-;с- ра 15 никогда не равна нулю, так как феррозондовые преобразователи 3 и 4 расположены на определенном расстоянии друг от друга. Амплитуда сигнала на выходе умножителя 1 6 для этого же

< дефекта может изменяться от U Ä до

1,21 U что гораздо меньше, чем в известных дефектоскопах. Действительно, если первый из преобразователей 3 пересекает дефект в тот момент, к огда напряженность намагнич ивающего поля максимальна, то сигнал

2 на вь."ходе умножителя 16 равен U „, „.

При пересечении цервым преобразователем 3 дефекта через время, например, н/4 после момента равенства нулю намагничивающего поля амплитуда сигналов обоих преобразователей 3 и 4 рав-. на 0,71 U . Hp выходе умножителл 1 6 ,2 сигнал равен U „, a если первый преобразователь 3 пересекает дефект через время п /6, .то амплитуда сигнала на выходе умножителя 16 равна

11 ввх °

Формула изобретения

Способ магнитной дефектоскопии, заключающийся в том, что намагничпвающий и магниточувствительный э.,емецты перемещают относительно контроли— руемого иэделия, намагничивают его переменным магнитным полем, считывают магнитные поля рассеяния магниточувствителъным элементом и выполняют амплитудный анализ его выходных сигналов, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности и достоверности контроля, считывание магнитных полей рассеяния производят дважды в каждой точке контролируемой поверхности с интервалом времени, выбранным из соотношения t. = Т/4+1Т/2, где Т вЂ” период изменения намагничивающего поля К вЂ” целое число, равное

0,1,2,..., а наличие дефекта определяют по величине произведения суммы сигналов магниточувствительпого элемента, считанных в одной и той же точке, на величину большего из этих сигналов.

1569693

Составитель И. Рекунова

Техред Л. Сердюкова Корректор Н. Король

Редактор А. !!!андор

Заказ 1443 Тираж 513 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