Вихретоковый дефектоскоп

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю методом вихревых токов и может быть использовано для дефектоскопии электропроводных изделий, в том числе имеющих диэлектрическое покрытие. Целью дополнительного изобретения является повышение информативности контроля за счет прогнозирования состояния материалов в процессе эксплуатации путем проведения анализа фазы спектральной плотности высокочастотных составляющих сигнала двухконтурного автогенератора дефектоскопа . Выходной сигнал автогенератора 2 и выходной сигнал блока анализа спектра высокочастотных составляющих сигнала автогенератора с усилителя 13 поступают на стробоскопические преобразователи соответственно ВЧ-сигнала автогенератора 16 и ВЧ составляющих сигнала автогенератора 20, где преобразуются в два сигнала промежуточной частоты (ПЧ). Сигналы ПЧ сохраняют то же напряжение, форму и фазовое отношение, что и высокочастотные входные сигналы и поступают на систему 19 фазовой автоподстройки частоты и на вход фазометра 21. Система 19 вырабатывает и регулирует частоту следования стробирующих импульсов управляющих перестраиваемым генератором 18, импульсы которого синхронизируют генератор 17 стробирующих импульсов, с выходов которого сигналы поступают на стробоскопические преобразователи соответственно 16 и 20. Выходные сигналы последних поступают на входы фазометра 21, выходной сигнал которого (разность фаз) поступает на индикатор 22. 1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s G 01 N 27/90

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1564528 (21) 4765827/28 (22) 08.12.89 (46) 29,02.92. Бюл. М 8 (71) Киевский институт инженеров гражданской авиации им. 60-летия СССР (72) B.B,Çàïîðîæåö, Н.M.Âîëîâèê, В.B.Варюхно и B.Â.Ôåðåíåö (53) 620.179,14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1564528, кл. G 01 N 27/90, 1987. (54) ВИХРЕТОКОВЫЙ ДЕФЕКТОСКОП (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю методом вихревых токов и может быть использовано для дефектоскопии эпектропроводных изделий, в том числе имеющих диэлектрическое покрытие.

Целью дополнительного изобретения является повышение информативности контроля за. счет прогнозирования состояния материалов в процессе эксплуатации путем проведения анализа фазы спектральной плотности высокочастотных составляющих сигнала двухконтурного автогенератора де Ы, „1716420 А2 фектоскопа. Выходной сигнал автогенератора 2 и выходной сигнал блока анализа спектра- высокочастотных составляющих сигнала автогенератора с усилителя 13 поступают на стробоскопические преобразователи соответственно B×-сигнала автогенератора 16 и ВЧ составляющих сигнала автогенератора 20, где преобразуются в два сигнала промежуточной частоты (ПЧ).

Сигналы ПЧ сохраняют то же напряжение, форму и фазовое отношение, что и высокочастотные входные сигналы и поступают на систему 19 фазовой автоподстройки частоты и на вход фазометра 21. Система 19 вырабатывает и регулирует частоту следования стробирующих импульсов управляющихх перестраиваемым генератором

18, импульсы которого синхронизируют генератор 17 стробирующих импульсов, с выходов которого сигналы поступают на стробоскопические преобразователи соответственно 16 и 20. Выходные сигналы последних поступают на входы фазометра 21, выходной сигнал которого (разность фаз) поступает на индикатор 22. 1 ил.

1716420

55

Изобретение относится к неразрушающему контролю методом вихревых токов, может быть использовано для дефектоскопии электроп роводных изделий, в том числе имеющих диэлектрическое покрытие,и является усовершенствованием устройства по а вт.св.%1564528.

Известен вихретоковый дефектоскоп, который снабжен последовательно соединенными фильтром высокой частоты, вход которого подключен к выходу автогенератора, преобразователем спектра, вторым согласующим усилителем, амплитудным детектором и вторым операционным усилителем, выход которого подключен к второму входу индикатора.

Недостатком известного дефектоскопа является то, что он не позволяет прогнозировать состояние материала вследствие недостатка информации при контроле.

Целью изобретения является повышение информативности контроля за счет прогнозирования состояния материала в процессе эксплуатации путем проведения анализа фазы спектральной плотности высокочастотных составляющих сигнала двухконтурного автогенератора дефектоскопа.

Поставленная цель достигается тем,что дефектоскоп содержит последовательно соединенные вихретоковый преобразователь, двухконтурный автогенератор, первый амплитудный детектор, операционный усилитель, регулируемый усилитель и индикатор, включенные между преобразователем и входом управления регулируемого усилителя, второй амплитудный детектор, аналоговый ключ, второй вход которого соединен с вторым выходом усилителя и интегрирующий фильтр, а также блок анализа спектра высокочастотных составляющих сигнала двухконтурного автогенератора, включающий последовательно соединенные фильтр высокой частоты, преобразователь спектра, усилитель, третий амплитудный детектор и операционный усилитель, выход которого соединен с вторым входом индикатора, подключен к блоку измерения фазы спектра гармонических составляющих ВЧ сигнала автогенератора, содержащий последовательно соединенные со стробоскопическим преобразователем ВЧ сигнала, вход которого подключен к выходу автогенератора, а выход — к первому входу фазометра, систему фазовой автоподстройки частоты, перестраиваемый генератор, генератор стробоскопических импульсов, управляющий стробоскопическим преобразователем

ВЧ сигнала и стробоскопическим преобразователем гармонических составляющих

ВЧ сигнала автогенератора, вход которого

45 подключен к выходу усилителя, а выход подключен к второму входу фазометра, выход которого соединен с индикатором.

На чертеже изображена блок-схема вихретокового дефектоскопа.

Дефектоскоп состоит из вихретокового преобразователя 1, двухконтурного автогенератора 2, первого амплитудного детектора 3, операционного усилителя 4, регулируемого усилителя 5, индикатора 6, согласующего усилителя 7, амплитудного детектора 8, аналогового ключа 9, интегрирующего фильтра 10, фильтра 11 высокой частоты, преобразователя 12 спектра, усилителя 13, третьего амплитудного детектора

14, операционного усилителя 15, стробоскопического преобразователя 16 ВЧ сигнала, генератора 17 стробоскопических импульсов, перестраиваемого генератора 18, системы 19 фазовой автоподстройки частоты, стробоскопического преобразователя 20, фазометра 21, индикатора 22. Главными элементами схемы являются двухконтурный автогенератор 2, блок анализа спектра высокочастотных составляющих сигнала двухконтурного автогенератора 2, составленный из блоков 11-13 и фазометра 21.

Дефектоскоп работает следующим образом, Блок анализа спектра ВЧ составляющих автогенератора 2 включает высокочастотный фильтр 11 с частотой среза fcp = 50 мГц — подавляет гармонические составляющие автогенератора в диапазоне 3-40 мГц. Преобразователь 12 спектра построен по методу гетеродирования с промежуточной частотой, выбранной из условия

f1,2,з < тпч < fcp где fcp. — частота среза ВЧ фильтра;

f1,2,з — частоты1,2,3, гармоник;

1пч — промежуточная частота преобразователя спектра, и предназначен для выделения спектральной плотности ВЧ гармонических составляющих автогенератора

Я()т = A(rr).h вч, где А(г ) — комплексная амплитуда 7-й гармоники;

Ь 1пч — полоса пропускания усилителя

ВЧ 13;

S(f) — спектральная плотность 7-й гармоники;

Ащ=Атсоз(7т+ р ).

Выходной сигнал автогенератора 2 и выходной сигнал блока анализа спектра высокочастотных составляющих сигнала автогенератора 2 с усилителя 13 поступают на стробоскопические преобразователи, соответственно ВЧ сигнала автогенератора 16 и

1716420 (чувствительность не зависит от толщины диэлектрического покрытия).

Выходной сигнал поступает на индикатор 6. В этом случае (нарушение сплошности материала) применение анализа фазы спектральной плотности ВЧ составляющих автогенератора не имеет смысла.

Анализ фазы ВЧ составляющих автогенератора позволяет выделить изменение фазы спектральной плотности в диапазоне

50-100 мГц, тем самым увеличить информативность (с учетом анализа спектральной плотности ВЧ составляющих) о наличии структурных изменений, приводящих к последующему нарушению сплошности материала, 45

Составитель Л.Крюкова

Техред М. Моргентал Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Редактор С.Лисина

Заказ 608 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

ВЧ составляющих сигнала автогенератора

20, где преобразуются в два сигнала промежуточной частоты (ПЧ) 20 кГц. Сигналы промежуточной частоты сохраняют то же напряжение, форму и фазовое отношение, 5 что и высокочастотные входные сигналы.

Сигнал ПЧ с преобразователя ВЧ сигнала поступает на систему 19 фазовой автоподстройки частоты и на вход фазометра 21.

Система фазовой автоподстройки частоты 10 вырабатывает и регулируетчастоту следования стробирующих импульсов, управляющих перестраиваемым генератором 18.

Импульсы перестраиваемого генератора 18 синхронизируют генератор 17 строби- 15 рующих импульсов, с выходов которого сигналы поступают на стробоскопические преобразователи соответственно 16 и 20.

Выходные сигналы преобразователей 16 и

20 поступают на входы фазометра 21. 20

Выходной сигнал фазометра 21 (разность фаз) поступает на индикатор 22. Канал устройства, состоящий из согласующего усилителя 7, на вход которого поступает сигнал непосредственно с вихретокового пре- 25 образователя 1, амплитудного детектора 8, аналогового ключа 9, управляемого сигналом с выхода усилителя 4, и интегрирующего фильтра 10, позволяет выполнить отстройку от изменения зазора при выпал- 30 нении контроля. Отстройка осуществляется путем изменения коэффициента усиления усилителя 5, При наличии дефекта сигнал с усилителя 4 отключает аналоговый ключ 9, интегри- 35 рующий фильтр 10 запоминает предыдущее состояние, пропорциональное толщине диэлектрического покрытия, коэффициент усиления усилителя 5 остается неизменным

Формула изобретения

Вихретоковый дефектоскоп по авт.св.%1564528, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности контроля, он снабжен последовательно соединенными первым стробоскопическим преобразователем ВЧ-сигнала, системой фазовой автоподстройки частоты, перестраиваемым генератором, генератором стробоскопических импульсов, вторым стробоскопическим преобразователем ВЧсигнала, фазометром и вторым индикатором, выходы усилителя и двухконтурного автогенератора соединены соответственно с вторым входом второго и третьим входом первого стробоскопических преобразователей ВЧ-сигнала, второй выход генератора стробоскопических импульсов соединен с вторым входом первого стробоскопического преобразователя ВЧ-сигнала, выход которого соединен с вторым входом фа зометра.