Преобразователь магнитных полей с феррорезонансным возбуждением

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК АХ„„1820312 А1 (я)э 6 01 N 27/87

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть ис- пользовано в промышленности для . регистрации внутренней структуры ферромагнитных материалов и изделий.

Целью изобретения является повышение чувствительности преобразователя.

На фиг.1 показана блок-схема преобразователя магнитных полей с феррорезонансным возбуждением; на фиг.2 — магниточувствительный уэвл.

Преобразователь содержит блок 1 намагничивания и соединенные последовательно блок 2 развертки, магниточувствительный

1 2 (21) 4926037/28 которых имеет стержневой сердечник и раз(22) 05.04,91 мещенные на нем две обмотки, одна из ко(46) 07.06.93. Бюл. N. 21 торых является измерительной, и (71) Уфимский авиационный институт регулируемого источника постоянного тока, им.Серго Орджоникидзе соединенные последовательно блок памяти (72) С.H.Âåðøèíèí, А.А;Абакумов, и видеоконтрольный блок и блок раэверток, М.А.Ураксеев, В.Х.Ясовеев и РЛО.Мукаев . два выхода которого подключены к входам (56) Авторское свидетельство СССР соответственно блока памяти и видеоконтN. 907843, кл. 6 01 N 27/82, 1979; .рольного блока, снабжен последовательно

Авторскоесвидетельство СССР соединенными блоком буферных каскадов, N. 1392484, кл. 6 01 N 27/82, 23.07,86. избирательным усилителем с регулируемой

Авторское свидетельство СССР избирательностью и амплитудным селектоМ1449888, кл.601 И27/82, 12.01.87, ром, выход которого подключен к второму

Авторское свидетельство СССР ° . выходу блока памяти, генератором гармониМ 1408351, кл. G 01 N 27/82, 22.12.86. ческого сигнала с регулируемой частотой, конденсаторами по числу ферроэондов, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАГНИТНЫХ образующими резонансные контуры с измериПОЛЕЙ С ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫЫ ВОЗ- тельными обмотками магниточувствительного .

ВУЖДЕНИЕМ.... узла, и управляемым электронным коммутато(54) Изобретение относится к средствам:. ром, каждый резонансный контур включен контрольно-измерительной .техники и мо- .: между соответствующими выходами электжет. быть использовано в устройствах, конт-: ронного коммутатора и входом блока буферролирующих структуру ферромагнитных ных .каскадов, генератор гармонического материалов и изделий. Цель изобретения — . сигнала с регулируемой частотой подклю:повышениечувствительности-достигается . чен к входу электронного коммутатора, к уп. за счет того, что преобразователь магнит-. - равляющемувходукоторогоподключен третий ных полей с феррозондовым возбуждением, выход блока развертки, а вторые обмотки ферсодержащий блок намагничивания„магни- розондов соединены последовательно-соглас.точувствительный узел, выпоЛненный в ви-: но и подключены к регулируемому источнику де линейки феррозондов, каждый иэ постоянноготока,2ил.

1820312

Преобразователь работает. следующим образом. . Магниточувствительный узел 3 перемещается над поверхностью контролируемого изделия 10. Одновременно блок 1 намагничивания намагничивает контролируемое изделие 10. В результате, и ри наличии в контролируемом изделии дефектов возникает перераспределение магнитных полей.

Блок 2 развертки через электронный коммутатор 16 последовательно подключает выход генератора 9 гармонического сигнала с

40 регуупируемой частотой к измерительным обмоткам 12.1-12.п. Генератор выдает сигнал с частотой ар, такой чта где во — собственная частота LC-цепи;

1 — индуктивность каждой из измерительных обмоток 12.1-12 и в отсутствии па50 лей рассеяния дефектов; . С вЂ” емкость каждого иэ конденсаторов

15. 1-15. и;

При этом в каждом 1 С-контуре, где отсутствует воздействие поля рассеяния де- 55 фектов на соответствующий феррозонд, возникает резонанс. токов, Сигнал на входе соответствующего буфернаго каскада блока 4 будет максимальным, так как проводимость С-контура стремится,к нуузел (МЧУ) 3, блок 4 буферных каскадов, . избирательный усилитель 5 с регулируемой. избирательностью, амплитудный селектор о, блок 7 памяти и видеоконтрольный блок

8, вход синхронизации которого объединен с вторым входом блока 7 памяти.и подклю-" чен к второму входу блока 2 развертки, к второму входу МЧУ 3 подключен генератор

9 гармонического сигнала с регулируемой .частотой. 10

На фиг.1 приведено также изображение контролируемого изделия 10, расположенного у МЧУ 3.

МЧУ 3 содержит линейку 11.1-1 1.п одностержневых феррозондов с измерительны- 15 ми обмотками 12.1-12.п и обмоткой подмагничивания 13, подключенной к регулируемому источнику 14 постоянного тока, Параллельно измерительным. обмоткам . 12.1-12.п включены конденсаторы 15.1-15;и, 20 образуя. тем самым колебательные контуры. Одни концы этих контуров заземлены, а другие соединены с входами. блока 4 буферныхх каскадов и выходами электронного коммутатора 16, к входу которого подключены 25 генератор 9, а управляющий вход соединен . с блоком 2 развертки. лю. Далее этот сигнал усиливается избирательным усилителем 5, настроенным также на частоту Np, проходит через амплитудный селектор 6 и записывается в блоке 7 памяти.

При наличии измеряемого поля рассеяния

Нддефекта, направленного вдоль феррозонда 11, индуктивность измерительной обмотки 12 изменяется на величину hL; приводящую к изменению собственной частоты в р соответствующего LC-контура

Так как частота генератора 9 вр при этом не меняется, С-контур выйдет из режима резонанса, причем проводимость контура будет иметь какое-то значение в зависимости от поля рассеяния Нд дефекта, Следовательно, значение сигнала на входе блока 5 уменьшится, затем этот уменьшенный сигнал также усиливается, селектируется и записывается в блоке 7 памяти.

В преобразователе осуществляется электронно-механическая развертка контролируемой поверхности, В процессе конт. роля преобразователь движется с постоянной скоростью относительно контролируемой. поверхности. После накопления полного видеакадра информационного сигнала происходит его отражение на экра- . не видеаконтрольного.блака 8, где в виде яркостнога пятна представляется структура контролируемого объекта. Чувствительность преобразователя будет тем лучше, чем выше будет добротность С-контура.

Для выбора наиболее оптимальной рабочей точкй регулируемый источник 14 питания постоянного тока, включенный в обмотку подмагничивания.13, падает в нее постоянный ток благодаря чему в сердечниках 11.1-11.п наводится корректирующее . постоянное поле подмагничивания. А так как при этом будет меняться и резонансная частота а LC-контуров, в отсутствии полей .дефектов, то генератор 9 гармонического сигнала выполнен с регулируемой частотой, а избирательный усилитель 5 — с регулируемой избирательностью. Блок 4 буферных каскадов устраняет влияние резонансных

1 С-контуров друг на друга, Таким образом, введение новых элементов позволяет повысить чувствитель-. ность преобразователя. flo сравнению с прототипам заявляемый преобразователь магнитных полей с феррорезанансным возбуждением обладает следующими техникоэксплуатационными преимуществами: повышенной чувствительностью, низким уровнем собственных шумов, повышенной

1820312

ФИГ, 2 эффективностью выявления дефектов, воэможность выявлять дефекты, залегающие на большой глубине.

Ф ор мул а изобретения 5

Преобразователь магнитных полей с феррорезонансным возбуждением, содержащий блок намагничивания, магниточувствительный узел, выполненный s виде линейки феррозондов, каждый.из которых 10 имеет стержневой сердечник и размещенные на нем две обмотки, одна из которых является измерительной, и. регулируемого. источника постоянного тока, соединенные последовательно блок памяти и видеоконт- 15 рольный блок и блок разверток, два выхода которого подключены к входам соответственно блока памяти и видеоконтрольного блока, отличающийся тем,что,сцелью повышения чувствительности, он снабжен 20 последовательно соединенными блоком буферных каскадов, избирательным усилителем с регулируемой избирательностью и амплитудным селектором. выход которого подключен к второму выходу блока памяти, генератором гармонического сигнала с регулируемой частотой, конденсаторами по числу феррозондов, образующими резонансные контуры с измерительными обмотками магниточувствительного узла, и управляемым электронным коммутатором, каждый резонансный контур включен между соответствующими выходами электронного коммутатора и выходом блока буферных каскадов, генератор гармонического сигнала с регулируемой частотой подключен к входу электронного коммутатора, к упраапа- . ющему входу которого подключен третий выход блока развертки, а вторые обмоткй ферроэондов соединены последовательно согласно и подключены к регулируемому источнику постоянного тока.