Вихретоковый дефектоскоп

 

Изобретение относится к неразрушающему электромагнитному контролю качества изделий. Цель - повышение производительности и точности контроля за счет сокращения времени на компенсацию начального сигнала и более точного подавления напряжения небаланса. На входы амплитудно-фазовых детекторов 6(7) подаются опорный и измерительные напряжения. При наличии дефектов на изделии выходное напряжение цифро-аналоговых преобразователей 16(17) изменяется пропорционально поступающему на его входы двоичному коду , что приводит к изменению напряжения на выходе сумматора 3, и, следовательно, к изменению амплитуды постоянного напряжения на выходе соответствующего детектора 6(7). Чем больше выходное напряжение детектора, тем больше частота выходных импульсов соответствующего преобразователя 8(9) напряжения-частота, а значит, тем быстрее изменяется величина компенсирующего напряжения на выходе соответствующего цифро-аналогового преобразователя 16(17) 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 27/90

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4859552/28 (22) 14,08.90 (46) 23.12.92, Бюл. N 47 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Физико-механического института АН УССР (72) 8. Н, Учанин и К. А. Иващенко (56) Авторское свидетельство СССР

М 838547, кл. G 01 N 27/90, 1981, Авторское свидетельство СССР

N 1103141, кл. G 01 N 27/90, 1984. (54) ВИХРЕТОКОВЫЙ ДЕФЕКТОСКОП (57) Изобретение относится к неразрушающему электромагнитному контролю качества изделий. Цель — повышение производительностл и точности контроля за счет сокращения времени на компенсацию начального сигнала и более точного подав„„Я „„1783407 А1

2 ления напряжения небаланса. На входы амплитудно-фазовых детекторов 6(7) подаются опорный и измерительнь® напряжения. При наличии дефектов на иэделии выходное наи ряжение цифро-аналоговых преобразователей 16(17) изменяется пропорционально поступающему на его входы двоичному коду, что приводит к изменению напряжения на выходе сумматора 3, и, следовательно, к изменению амплитуды постоянного напряжения на выходе соответствующего детектора 6(7), Чем больше выходное напряжение детектора, тем больше частота выходных импульсов соответствующего преобразователя 8(9) напряжения-частота, а значит,тем быстрее изменяется величина компенсирующего напряжения на выходе соответству- 3 ющего цифро-аналогового преобразователя

16(17), 1 ил. .в

1783407

Изобретение отосится к области неразрушающего контроля и может быть исполь-. зовано для электромагнитного контроля качества. иэделий в машиностроении, авиации и т.д. 5

Известно устройство для вихретокового

10 счетчиков импульсов.

Наиболее близким к предлагаемому ус- 20 тройству является дефектоскоп, содержа25

40

55 контроля, содержащее генератор, подключенные к нему вихретоковый преобразователь, формирователь опорных напряжений, формирователь квадратурных напряжений, индикатор дефектов и нерабочего режима, суммирующий усйлитель, два подключенных к нему идентичных канала, состоящих из последовательно соединенных фазочувствительного детектора, компаратора, реверсивного счетчика и цифро-аналогового преобразователя, а также генератор импульсов, подключенный к синхровходам щий генератор синусоидального напряжения, подключенные к генератору вихретоковый преобразователь, формирователь опорных напряжений и формирователь квадратурных напряжений, сумматор, первый вход которого подключен к выходу вихретокового преобразователя, два идентичных канала, подключенных к выходусум.мирующего усилителя, каждый из каналов состоит из последовательно соединенных фазочувствительного (амплитудно-фазовогo) детектора, компаратора, реверсивного счетчика импульсов и цифро-аналогового преобразователя, опорный вход которого подключен к соответствующему выходу формирователя квадратурных напряжений, а выход соединен с соответствующим входом сумматора, генератор импульсов, подключенный к синхровходам счетчиков импульсов, индикатор дефектов и индикатор нерабочего режима, каждый из которых соединен с первым выходом соответствующего компаратора, второй выход которого подключен к второму входу счетчика импульсов, формирователь напряжения компенсации, входы которого подключены к соответствующим выходам формирователя квадратурных напряжений, а выход — к четвертому входу сумматора, коммутатор опорных напряжений, подключенный двумя входами к формирователю опорных напряжений, двумя другими входами — к формирователю квадратурных напряжений, а выходами к опорным входам фазочувствительных детекторов, переключатель порогов компараторов, подключенный первым и вторым выходами к опорным входам соответствующих компараторов, схему управления, состоящую из,последовательно

Ф

50 соединенных логического элемента И, вхо-. ды которого подключены к вторым выходам компараторов, и триггера, выход которого подключен к первому входу переключателя .порогов компараторов и управляющему входу коммутатора, командный блок, соединенный с вторым входом триггера, логический элемент ИЛИ, подключенный входами к выходам переноса счетчиков импульсов, второй триггер, счетный вход которого сое- динен с выходом логического элемента

ИЛИ, а выход подключен к второму входу формирователя опорных напряжений, фор-. мирователю напряжения компенсации и второму входу переключателя порогов компараторов, Недостатками известного устройства являются низкая производительность, оперативность и точность контроля, связанные с большими затратами времени на компенсацию начального сигнала, возникающего .при установке вихретокового преобразователя на контролируемое. изделие, а также сложность устройства, что снижает его эксплуатационнйе характеристики.

Цель изобретения — повышение производительности и точности контроля за счет сокращения времени на компенсацию начального сигнала и более точного подавления напряжения небаланса. .Указанная цель достигается тем, что в вихретоковом дефектоскопе, содержащем коммутатор, командный блок, блок индикации,элемент И, последовательно соединенные генератор, вихретоковый преобразователь и сумматор подключенные к выходу сумматора два идентичных канала, каждый из которых состоит из последова; тельно соединенных амплитудно-фазового. детектора и компаратора, последовательно соединенных двоичного счетчика импульсов и цифра-аналогового преобразователя, выход которого соединен с соответствующим входом сумматора, опорный вход амплитудно-фазового детектора соединен с соответствующим выходом коммутатора и подключенные ко второму выходу генератора формирователь опорных напряжений, выходы которого соединены соответственно с двумя входами коммутатора, и формирователь квадратурных напряжений, выходы которого соединены с двумя другими входами коммутатора и с опорными входами цифро-аналоговых преобразователей, в каждый канал введены преобразователь нап ряжения — частота, вход которого соединен с выходом амплитудно-фазового детектора, а выход — со счетным входом двоичного счетчика импульсов, и формирователь импульсов, первый вход которого со1783407 единен с выходом кампаратора, второй (15) импульсов соответствующего канала с вход — свыходомкомэндногоблока,авыход выхода формирователя 12 (13) импульсов . — с управляющим входом двоичного счетчи- поступает логический уровень, запрещаюка импульсоа, входы элемента 2И соедине- щий счет. ны с выходами формирователей импульсов 5 В режиме компенсации начального сигобоих каналов, выход формирователя им- . нала при установке вихретокоаого преобрапульсов соединен с управляющим -входом зователя 2 на беэдефектный участок коммутатора, а выход амплитудно-фазового контролируемого изделия(нэ чертеже не подетектора одного из каналов подключен ко казана) а сумматор З,поступают сигналы с входу блока индикации. 10 выхода вихретокового преобразователя 2 и

Ко входу блока индикации могут быть цифроаналоговых преобразователей 16, 17 подключены выходы обоих амплитудно-фа- каждого канала, По сигналу иэ командного зовых детектороа ; . блока 21 формирователь 12(13) соответствуНа чертеже представлена-структурная Ющего канала 4 или 5 переключает даоичсхема вихретрокового дефектоскопа. 15 ный счетчик 14(15) импульсов в режим счета, Вихретоковый дефектоскоп содержит одновременно на выходе логическото зле- последовательно соединенные генератор I, мента 22 И формируется сигнал, по которовихретоковый преобразователь 2 и сумма- . му через коммутатор 20 к опорным входам тор 3, к выходу которого подключены два амйлитудно- фазовых детекторов подключэидентичных канала.4 и 5, каждый из которых 20 ются соответствующие выходы формировасостоит из амплитудно-фазового детектора теля 18 квадратурных напряжений.

6 или 7 (для первого или второго канала Выходное напряжение цифро-аналогового соответственно), выход которого подключен преобразователя 16(17) изменяется пропорко входу преобразователя напряжение-час- ционально поступающему на его входы даотота 8(9) и компаратора 10(11). Выход ком- 25 .ичному коду, что приводит к изменению паратора соединен с первым входом напряжения на выходе сумматора 3 и, слеформирователя 12 (13) импульсов, к выходу довательно, к изменению амплитуды постокоторого подключен управляющий вход янного напряжения на выходе двоичного счетчика 14 (15) импульсов, счет- соответствующего амплитудно-фазового ный вход которого соединен с выходом пре- 30 детектора 6(7), При этом чем больше выходобразователя 8 (9); напряжение-частота, à ное напряжение амплитудно-фазового девыходы — co входами цифро-аналогового тектора, тем больше частота выходных преобразователя 16(17), выход которого со- импульсов соответствующего преобраэоваединен с соответствующим входом сумма- теля напряжения 8(9) частота, а значит, тем тора 3. Ко второму выходу генератора 1 35 быстрее изменяется величина компенсируподключены формирователь.18 квадратур- ющего напряжения на выходе ных напряжений и формирователь 19 опор- соответствующего цифро-аналогового преных напряжений, выходы которых через образоаателя 16(17), Когда.же напряжение коммутатор 20 подключаются к опорному на выходе амплитудно-фазового детектора входу амплитудно-фазового детектора 6(7). 40 приближается к нулю, скорость измененияК соответствующим выходам формироаате- компенсирующего напряжения, формируеля 18 квадратурных напряжений также под- мого в этом канале, уменьшается., Если наключены опорные входы цифра-аналоговых чальное напряжение аихретокоаого преобразователей 16 и 17, К командному преобразователя 2 по какой-либо компоблоку 21 подсоединены вторые входы фор- 45 ненте скомпенсировано, то в соответствуюмироаателей импульсов 12 и 13, к выходам щем канале (4 или 5) выходное напряжение которых подключен логический элемент 22 амплитудно-фазового детектора 6(7) станоИ, выход которого соединен с управляющим аится равным нулю, преобразователь 8(9) входом коммутатора 20, К выходам ампли- напряжение-частота перестает вырабаты.тудно-фазовых детектороа обоих каналов 50 вать импульсы, фиксируя тем самым величиподключен также блок 23 индикации конт- . ну компенсирующего напряжения на ролируемого сигнала. выходе цифро-аналогового преобразоватеВихретоковый дефектоскоп работает ля 16(17), переключается компаратор 10(11) следующим образом. и формирователь 12(13) импульсов вырабаВ исходном состоянии к опорным вхо- 55 тывает сигнал, включающий двоичный счет- дам амплитудно-фазовых детекторов 6, 7 чик 14(15) импульсов. После завершения каждого канала через коммутатор 20 под- компенсации в обоих каналах на выходе ключаются соответствующие выходы фор- элемента 22 И формируется сигнал, перемирователя 19 опорных напряжений, а на ключающий коммутатор 20 в исходное со управляющий вход двоичного счетчйка 14 стояние.

1783407

Составитель Л,Крюкова

Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревскэя

Редактор

Заказ 4511 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

В режиме контроля опорные входы амплитудно-фазовых детекторов 6, T через коммутатор 20 подключаются к выходам формирователя 19 опорных напряжения, а выходные напряжения амплитудно-фазовых детекторов поступают на вход блока 23 индикации контролируемого сигнала 23;

Формула изобретения

1. Вихретоковый дефектоскоп, содержащий коммутатор, командный блок, блок индикации, элемент И, последовательно соединенные генератор, вихретоковйй преобразователь и сумматор; подключенные к выходу сумматора два,идентичных канала, каждый йэ которых состоит из последовательно соединенных амплитудно-фазового детектора и компаратора, последовательно соединенных двоичного счетчика импульсов и цифроаналогового преобразователя, . выход которого соединен с соответствую щим входом сумматора, а опорный вход ам.плитудно-фазового детектора соедийен с соответствующим выходом коммутатора, и йодключенные к второму выходу генератора формирователь опорных напряжений, выходы которого соединены соответственно с двумя входами коммутатора, и формирователь квадратурных напряжений, выходы которого-соединены соответственно с двумя другими входами коммутатора и с опорными входами цифроаналоговых npe-.

5 образователей, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и точности контроля, в каждый канал введены преобразователь напряжение-частота, вход которого соединен с выходом ам10 плитудно-фазового детектора, а выход — co счетным входом двоичного счетчика импульсов, и формирователь импульсов, первйй вход которого соединен с выходом компаратора, второй вход — с выходом ко15 мэндного блока, а выход — с управляющим вхбдом двоичного счетчика импульсов, вхо- . ды элемента И соединены с выходами формирователей импульсов обоих каналов, а выход — с управляющим входом коммутато20 ра, выход амплйтудно-фазового детектора одного из каналов соединен с входом блока индикации. 2. Дефектоскоп по и. 1, о т л и ч а ю щ и-25 и с я тем, что, вход блока индикации соединен с выходом амплитудно-фазового детектора каждого канала.