Устройство для вихретокового контроля металлических изделий

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля методом вихревых токов и может найти применение при создании приборов для использования в машиностроении, авиации, химической промышленности и т.д. Целью изобретения является расширение диапазона контролируемых изделий. Указанная цель достигается за счет возможности проводить контроль при различном соотношении частот первого и второго, третьего, четвертого генераторов . Устройство работёет следующим образом . Сигнал от первого генератора 1 подается на один из входов сумматора 2, на второй вход которого подается сигнал от второго генератора 9 посредством делителя 10 и фазовращателя 11. Суммарный сигнал поступает на вихретоковый преобразователь 3, выходное напряжение которого перемножается в умножителе 5 с напряжением третьего генератора 12. Компенсатор 6 компенсирует сигнал небаланса преобразователя 3 напряжением, вырабатываемым четвертым генератором 13 и подаваемым посредством делителя 14 напряжения и фазовращателя 15. Отфильтрованный полосовым фильтром 7 от неинформативных продуктов перемножения сигнал напряжения с компенсатора 6 поступает на индикатор 8. Частоты первого и второго , третьего и четвертого генераторов относятся как 1:К, 1:(К- 1)/2, Т:(К+ 1)/2, где К 2, 3, 4... 1 ил. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 27/90, . 1„< S 3 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР и дьЕСЙВЗМА Д ® ПАТЕНТИ 0 э

?ЕМИИЧГС, ММ

ИЫ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4799859/28 (22) 07.03.90 (46) 23,04.92. Бюл. Гч. 15 (71) Специальное конструкторско -техноло-. гическое бюро Физико-механического института им. Г.В. Ка рпен ко (72) А.М.Брискин и В.Н.Учанин (53) 620.179,14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 169681, кл. 6 01 N 27/86, 1963.

Авторское свидетельство СССР

N 896531, кл. G 01 N 27/90, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИХРЕТОКОВОГО.

КОНТРОЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля методом вихревых токов и может найти применение при создании приборов для использования в машиностроении, авиации, химической промышленности и т,д. Целью изобретения является расширение диапазона контролируемых изделий. Указанная цель достигается за счет возможности проводить контроль

„„ЯЛ„„1728779 А1 при различном соотношении частот первого и второго, третьего, четвертого генераторов. Устройство работает следующим образом, Сигнал от первого генератора 1 подается на один из входов сумматора 2, на второй вход которого подается сигнал от второго генератора 9 посредством делителя

10 и фазовращателя 11. Суммарный сигнал поступает на вихретоковый преобразователь 3, выходное напряжение которого перемножается в умножителе 5 с напряжением третьего генератора 12. Компенсатор 6 компенсирует сигнал небаланса преобразователя 3 напряжением, вырабатываемым четвертым генератором 13 и подаваемым посредстаом делителя 14 напряжения и фазовращателя 15. Отфильтрованный полосовым фильтром 7 от неинформативных продуктов перемножения сигнал напряжения с компенсатора 6 поступает на индикатор 8. Частоты первого и второго, третьего и четвертого генераторов относятся как 1;К, 1:(К-1)/2, 1,(K+ 1)/2, где

К=2, 3, 4„. 1 ил.

1728779

Изобретение относится к области неразрушающего контроля методом вихревых токов и может найти применение при создании приборов для использования в машиностроении, . авиации, химической промышленности и т.д.

Извсстно устройство для вихретокового контроля металлических изделий„содержащее генераторы основной и вспомогательной частоты, первый сумматор, один из входов которого соединен с генератором основной частоты, другой вход через последовательно соединенные делитель напряжения и фазовращатель подключен к генератору вспомогательной частоты, а выход через последовательно соединенные вихретоковый преобразователь, полосовой фильтр первой гармоники, удвоитель частоты и второй сумматор соединен с индикатором, а также полосовой фильтр второй гармоники, вход которого подключен к выходу вихретокового преобразователя, а выход через фазовращатель соединен с другим входом второго сумматора, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для вихретокового контроля, которое содержит последовательно соединенные основной генератор, сумматор, вихретоковый преобразователь, предварительный усилитель, умножитель, компенсатор, полосовой фильтр и индикатор, а также вспомогательный генератор, выход которого через фазовращатель и делитель напряжения соединен с вторым входом сумматора. Канал компенсатора содержит последовательно соединенные фазовращатель, делитель напряжения и умножитель, входы которого соединены с основным генератором и выходом сумматора.

Второй вход умножителя измерительного канала соединен с выходом основного генератора. Вспомогательный генератор настроен на утроенную частоту основного генератора, а полосовой фильтр — на его удвоенную частоту.

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности из-за того, что оно обеспечивает проведение контроля только при одном (1/3) соотношении рабочих частот.

Цель изобретения — расширение диапазона контролируемых обьектов за счет обеспечения вихретокового контроля в более широком диапазоне соотношений рабочих частот основного и вспомогательного генераторов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для вихретокового контроля металлических изделий, содержащее последовательно соединенные первый генератор, 5

55 сумматор, вихретоковый преобразователь, предварительный усилитель, умножитель, компенсатор, полосовой фильтр и индикатор, последовательно соединенные второй генератор, первый делитель напряжения и первый фазовращатель, выход которого подключен к второму входу сумматора, последовательно соединенные второй делитель напряжения и второй фазовращатель, выход которого подключен к второму входу компенсатора, дополнительно содержит третий генератор, выход которого соединен с вторым входом умножителя, и четвертый генератор, выход которого соединен с входом второго делителя напряжения. При этом частоты первого и второго генераторов выбраны в соотношении 1:К, где К = 2,3,4.„, частоты первого и третьего генераторов выбраны в соотношении 1:(К вЂ” 1)/2, частоты первого и четвертого генераторов выбраны в соотношении 1:(К + 1)/2, а полосовой фильтр настроен на частоту четвертого генератора.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство для вихретокового контроля металлических изделий содержит последовательно соединенные первый генератор 1, сумматор 2, вихретоковый преобразователь

3, предварительный усилитель 4, умножитель 5, компенсатор б, полосовой фильтр 7 и индикатор 8, второй генератор 9, который через первый делитель 10 напряжения и первый фазовращатель 11 соединен с вторым входом сумматора 2. Второй вход умножителя 5 соединен с выходом третьего генератора 12, Канал компенсации содержит четвертый генератор 13, который через второй делитель 14 напряжения и второй фазовращатель 15 соединен с вторым входом компенсатора б, При этом частоты первого генератора 1 и второго генератора 9 выбраны в соотношении 1:К, где К = 2, 3, 4, 5,.„частоты первого генератора 1 и третьего генератора 12 выбраны в соотношении

1:(К вЂ” 1)/2, частоты первого генератора 1 и четвертого генератора 13 выбраны в соотношении 1:(К + 1)/2, а полосовой фильтр настроен на частоту четвертого генератора 13, Устройство работает следую цим образом.

Сигнал основной частоты от генератора

1 подается на один из входов сумматора 2, на второй вход которого поступает сигнал вспомогательной частоты, который формируется с помощью второго генератора 9, делителя 10 напряжения и фазовращателя

11. Суммарный сигнал поступает на обмотки возбуждения вихретокового преобразователя 3, выходное напряжение которого

1728779

50

Составитель А.Фомичев

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор B,Äàíêo

Заказ 1405 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 перемножается в умножителе 5 с напряжением, вырабатываемым третьим генератором 12. В компенсаторе 6 происходит компенсация сигнала небаланса преобразователя 3. Напряжение компенсации вырабатывается генератором 13, делителем 14 напряжения и фазовращателем 15. Отфильтрованное полосовым фильтром 7 от неинформативных продуктов перемножения сигналов выходное напряжение компенсатора 6 поступает на индикатор 8.

Пусть генераторы 1, 9, 12 и 13 вырабатывают гармонические сигналы

01= U1 sin mt;

Ug = Ug sin Kraft;

U12 = U12 SlA Q12 t, 01з = 01з sin Й1з с, где в = 2п F — круговая частота сигнала генератора 1;

Я2 — круговая частота генератора 12; 21з — круговая частота генератора 13, Выходное напряжение предварительного усилителя 4, пропорциональное сумме сигналов, поступающих от генераторов 1 и

9, перемножается в умножителе 5 с сигналом генератора 12

Us = (K1 U1 sin t + Kg Ug sin К в t) x х 0 12 Sin Q12 t = U12/2 (К1 U1 (COS (ГО— — Q12) T. — сов (в+ Q12) t)+

+ Kg Ug (cos (K cu — 212) t— — соз (К сО+ 12) с)}, (1) где К1, Kg — комплексные коэффициенты передачи каналов соответствующих генераторов.

Необходимым условием работы предлагаемого устройства является совпадение по частоте комбинационных составляющих этого напряжения, связанных с сигналами как первого 1, так и второго 9 генераторов.

Зто возможно только в том случае, когда выполняется следующее условие

В+ Рг= КМ вЂ” Q12, откуда

5 Q12 = (К вЂ” 1)/2 В. (2)

Подставляя (2) в левую или правую часть равенства (1), нетрудно определить частоту совпадающих комбинационных составляющих, на которую должен быть настроен по10 лосовой фильтр 7 и которую должен вырабатывать четвертый генератор 13

Йз = (K+ 1)/2..

Формула изобретения

Устройство для вихретокового контроля

15 металлических изделий, содержащее последовательно соединенные первый генератор, сумматор; вихретоковый преобразователь, предварительный. усилитель, умножитель, компенсатор, полосовой фильтр и

20 индикатор, последовательно соединенные второй генератор, первый делитель напряжения и первый фазовращатель, последовательно соединенные второй делитель напряжения и второй фазовращатель; о т25 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона контролируемых объектов, оно снабжено третьим генератором, соединенным с вторым входом умножителя, и четвертым генератором, соединенным с

30 входом второго делителя напряжения, выход первого фазовращателя подключен к второму входу сумматора, выход второго фазовращателя подключен к второму входу компенсатора, частоты первого и второго

35 генераторов выбраны в соотношении 1:К, где К = 2,3,4,..., частоты первого и третьего генераторов выбраны в соотношении 1:(К— — 1)/2, частоты первого и четвертого генераторов выбраны в соотношении 1:(К+ 1)/2, а

-40 полосовой фильтр настроен на частоту четвертого генератора.