Способ вихретокового контроля качества сварных соединений и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к нераэрушающ гму контролю и может быть испогьзовано для контроля качества сварных соединений. Цель изобретения - повышение достоверности конгропя - достигается за счет использования информативного параметра, измеряемого с меньшей погрешностью. При изменении качества сварного соединения меняется собственная резонансная частота колебательного контура 3, элементом которого является вихретоковый преобразователь 2. На колебательный контур поступает изменяющееся по частоте напряжение от генератора 1 качающейся частоты. Максимум напряжения , получаемый при резонансной частоте F, фиксируется экстрематором 6. Одновременно с помощью частогомера 5 измеряется резонансная частота F. Цифровь.е коды измеренной амплитуды напряжения и частоты преобразуются в блоке 9 логической обработки . 2 с.п.ф-лы, 2 ил. (Л С.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (191 (111 (51)5 С О1 И 27/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2i) 4647580/28 (22) 07.02.89 (46} 30.05.91.Бюл. ¹ 2С (71) Рижский политехнический институт им.A.ß.Ïåëüøå (72) В С.фастрицкий, Е.Н.Дерун и A.È.Õâîñòîâ (53) 620. 179. 14(088.8) (56) Фастрицкий В.С. и Дерун Е.Н.

Применение цифровых методов для селекции информации токовихревых пр образователей. — Методы и приборы автоматического контроля.

Рига: РПИ, вып.11, с.3-7.

Авторское свидетельство СССР № 526766, кл. С 01 N 27/90, 1976. (54) СПОСОБ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ

КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (7) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля качества сварных соединений. Цель изобретения — повышение достоверности контроля — достигается за счет использования информативного параметра, измеряемого с меньшей погрешностью.

При изменении качества сварного соединения меняется собственная резонансная частота колебательного контура 3, элементом которого является вихретоковый преобразователь 2. На колебательный контур поступает изменяющееся по частоте напряжение от генератора

1 качающейся частоты, Максимум напрякения, получаемый при резонансной частоте F фиксируется экстрематором 6. Одновременно с помощью частотомера 5 измеряется резонансная частота F. Цифровые коды измеренной ампли; туды напряжения и частоты преобразу- ются в блоке 9 логической обработки. 2 с.п.ф.-лы, 2 ил.

1652893

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля качества сварных соединений.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля достигается за счет использования информативного параметра„измеряемого с меньшей погрешностью. l0

На фиг.1 показана блок-схема вихретокового устройства для контроля качества сварных соединений; на фиг.2 — амплитудно-частотные харак( теристики колебательного контура с 15

ВТП при контроле образцов с удельной электрической проводимостью: Q, =

= 0,62;. 6, = 1,3; 6 = 1,5 MCM/м.

Устройство состоит из генератора 1 гармонического напряжения качающейся частоты, вихретокового преобразователя 2, колебательного контура

3, канала 4 измерения амплитуды, измерительного канала, состоящего из частотомера 5 и экстрематора 6> двух преобразователей аналог-код 7 и 8 и блока 9 логической обработки сигналов. Генератор 1 присоединен к вихретоковому преобразователю 2, который является элементом колебательного контура 3. Колебательный контур

3 подключен к каналу 4 измерения амплитуды. Частотомер 5 и экстрематор 6, соединенные последовательно, образуют второй измерительный канал.

Вход экстрематора 6 присоединен к выходу канала 4 измерения амплитуды. (Вход частотомера 5 соединен с выходом генератора 1. Управляющий вход частотомера 5 соединен с выходом экстрематора 6. Выходы частотомера

5 и канала 4 измерения амплитуды присоединены к входам преобразователей аналог — код 7 и 8., выходы преобразователей 7 и 8 — к вхо45 дам блока 9 логической обработки сиг.налов.

Колебательныи контур 3, элементом которого является вихретоковый преобразователь 2, питается от генератора

1 качающейся частоты..Напряжение, снимаемое с колебательного контура

3, поступает на входы канала 4 измерения амплитуды и частотомера 5. Выходное напряжение канала 4 измерения амплитуды, прдпорциональное амплиту- 55 де выходного напряжения колебательного контура 3, подается на вход одногс преобразователя аналог — код 7. На

f где Р,...,Fn

V,Л— цифровые значения частоты и напряжения соответственно колебательного контура 3 при резонансном режиме его работы и зазорах между торцом вихретокового преобразователя 2 и поверхностью контролируемого изделия, равных соответственно h

Ь,; знаки логического сложения (дизъюнкция) вход другого преобразователя аналог — код 8 поступают сигналы, пропорциональные текущей частоте напряжения, питающего контур 3. Выходные цифровые коды преобразователей аналог — код 7 и 8 поступают на входы блока 9 логической обработки сигналов.

Способ реализуется следующим образом.

Вихретоковый преобразователь 2 устанавливают на сварное соединение.

В зависимости от качества сварки изменяются параметры вихретокового преобразователя 2, его активное и индуктивное сопротивления. Вследствие этого изменяется собственная резонансная частота колебательного контура 3. Так как контур 3 питается от генератора 1 качающейся частоты, то выходное напряжение контура 3 является амплитудно-частотномодулированным. Его амплитуда достигает максимума при резонансе.

Канал 4 измерения амплитуды обеспечивает измерение этого максимума. В момент достижения максимума экстрематор 6 выдает импульс, который запускает на измерение частотомер 5. Преобразователи аналог-код

7 и 8 осуществляют преобразование аналогового выходного напряжения канала 4 и сигналов частотомера 5 в цифровую форму. Цифровые коды резонансного напряжения и частоты колебательного контура подвергаются логической обработке в блоке 9 согласно выражению.

5 1б5289 и умножения (конъюнкция) °

Как следует из выражения (1) принцип работы блока 9 логической обра5 ботки информации состоит в том, что логическое произведение F - Д А

1 определяет точку амплитудно-частотной характеристики, а логическая сумма точек V F 5 А — всю искомую.ха- )p

1 рактеристику.

Действительно, для определения точки кривой необходимо одновременное наличие двух координат: и координаты по оси амплитуды А, и координаты по оси частоты -F. Следовательно, для определения точки требуется выполнить над цифровыми кодами амплитуды и частоты логическую операцию И (конъюнкцию или логического умножения) „

Для нахождения всей кривой необходимо определить или эту точку

F< h А1 кривой, или эту Р ) А или любую другую, но обязательно принадле- 25 жащую искомой кривой. Следовательно, для нахождения всей кривой требуется выполнить над цифровыми кодами

F h А;, определяющими точку кривой, логическую операцию ИЛИ (дизъюнк- 30 цию или логического сложения).

Таким образом, выражение (1) поз» воляет определить одну амплитудночастотную характеристику, т.е. задает закон функционирования блока 9 по одному -му выходу.

Как видно из фиг.2, вносимые амплитуда и частота при одном и том же значении зазора дают одну точку амплитудно частотной характеристики 4б при контроле. сварного соединения с определенным качеством сварки, например с эффектом типа "слипание","заниженный размер литой зоны" (частичный непровар) и т.д.Набор вносимых ампли- 45 туд и частот при всех значениях зазора h,...,h > çàäàííoão диапазона

его изменения определяют всю амплитудно-частотную характеристику.Следовательно, с помощью выражения (1) можно распознать качество сварного соединения независимо от колебания зазора в заданном диапазоне при проведении контроля. Так как амплитудно-частотные характеристики сняты при разных качествах сварки и не пересекаются . (фиг.2), т.е. не имеют общих точек, 3 6 то они имеют разные наборы точек, а следовательно, они различаются друг от друга и поэтому могут быть распознаны с помощью выражения (1).

Ф о р м у л а изобретения

1. Способ вихретокового контроля качества сварных соединений, заключающийся в том, что вихретоковый преобразователь, включенный в колебательный контур и питаемый гармоническим напряжением, приводят в электромагнитное взаимодействие с контролируемым объектом, измеряют амплитуды U вносимого в вихретоковый преобразователь напряжения и используют его для определения качества сварного соединения, отличающийся тем, что, с целью повышения достовер ности контроля, изменяют частоту питающего колебательный контур напряжения, фиксируют частоту, соответствующую резонансному режиму контура, измеряют при резонансе амплитуду

U вносимого напряжения и частоту Р, питающего напряжения и качество контролируемого сварного соединения определяют по измеренным величинам.

2. Устройство для вихретокового контроля качества сварных соединений, содержащее генератор, вихретоковый преобразователь, включенный в колебательный контур, последовательно соединенные канал измерения амплитуды, преобразователь аналог — код и блок логической обработки сигналов, второй измерительный канал и второй преобразователь аналог — код, включенный между выходом второго измерительного канала и вторым входом блока логической обработки сигнала, а вход первого измерительного канала подключен к выходу колебательного контура, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что,с цельюповышения достовернос-. ти контроля, второй измерительный канал выполнен в виде частотомера, под" ключеиного сигнальным входом к выходу генератора и экстрематора, включенного между выходом канала измерения амплитуды и управляющим входом частотомера, а генератор выполнен в виде генератора качающейся частоты.

1652893

Яб s5 57 4/ 45 m ll

Фиг.2.

Составитель П.Шкатов

Техред И.Моргентал

Корректор А.Обручар

Редактор М.Келемеш

Заказ 1769 Тираж 407 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101