Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля

 

СОюз СОВетских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е вевв74

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (51) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.09,75 (21) 2173945/28 с присоединением заявки №(23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03,78. Бюллетень №9 (45) Дата опубликования описания(6,0; (51) М. Кл.

G 01 N 27/86

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 531.717.,45 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. М, Захаров, Г. В. Кузин, А, Н. Федоров и А. С, Храбров (71) Заявитель (54) ВИХРЕТОКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮ1ЦЕГО

КОНТРОЛЯ

Ибретение относится к области неразрушаюгцего контроля электромагнитным методом и мо жет быть использовано для контроля электропроводности материала изделий. толщины листов и стенок груб для выявления дефектов.

Известен электроиндуKTHBHbIH толщиномер, 5 содержащий индуктивный преобразователь, генератор для питания преооразователя, усилитель сигнала преобразователя, соединенные последовательно, фазовый детектор и фазовраIBAD гель, снабженный нелинейным резистором управляемым выходным напряжением фазового детектора, которые вкгпочены между выходом усилителя и выходом генератора и индикатор напря кения на выходе фазового детектора (! I. Недостатком его является низкая надежность ввиду того, что не обеспечивается фазовый сдвиг, равный 90 между опорным напряжением и частью измеряемого напряжения, обусловленной изменением зазора между изделием и преооразователем при уменьшении или увеличении толщины изделия от номинального значения. 20

Наиболее близким по технической сущности является вихретоковое устройство для неразрушающего контроля, содержащее рабочий преобразователь, подключенный к нему генератор тока, измерительную цепь, вход которой сое,il нсн с рабоч"и преобразователем, и вклю- 25 чающую последовательно соединенные компенсатор, усилитель сигнала, фазовый детектор, индикатор и опорную цепь, включающую,последовательно соединенные компенсатор, усилитель сигнала, фазоврагцатель и усилите..ив стабилизатор о1о ного напряжения, подкл:оконный ко второму входу фазового детектора (21.

Недостатком его является низкая надежность измерений ввиду недостаточного подавления влияния зазора между преобразователем и излел нем.

Предложенное вихретоковое устройство для неразрушаюгцего контроля отличается тем, что, с целью повышения надежности контроля, оно снабжено компенсационным преобразователем, идентичным рабочему преобразователю, индикатором напряжения, входы которого соединены с соответствукнцими выходами усилителей сигналов измерительной и опорной цепи, каждый преобразователь выполнен в виде токовой обмотки, соединенной с генератором тока, двух коаксиальных соединенных согласно измерительных обмоток, подключенных к комп llсатору измерительной цепи и двух соединенных последовательно встречно дополнительных обмоток, намотанных совместно с измерительными обмотками в «два нровода» одинакового диаметра, соединенных для рабочего преобраФормула изобретения

59 з зователя с компенсатором опорной цепи, а для компенсационного преобразователя — с его обшей шиной.

На фиг. 1 представлена блок-схема предла емого устройства; на фиг. 2 — пример подсоединения накладных преобразователей параметрического типа; на фиг. 3 — схематичное изображение преобразователя трансформаторного типа.

Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля содержит генератор 1 тока, подключенные к нему рабочий и компенсационный . преобразователи 2, 3, например, накладные трансформаторного типа с токовыми обмотками 4 и 5, измерительными 6, 7 и 8, 9 и дополнительными 10, 1 и 12, 13 обмотками, электрическую цепь 14, подключенную к компенсационному преобразователю 3; имитирующую нагрузку дополнительных обмоток 10 и 11 рабочего преобразователя 2, компенсаторы 15 и 16, соединенные с генератором и с преобразоватслями 2 и 3, усилители 17 и 18 сигнала, подключенные к выходу компенсаторов 15 и !6, фазовый детектор 19, вход которого соединен с хсил11телем 17, индикатор 20, подключенный к выходу. компенсатop!)B 15 и 16, фазовыи де тектор 19, вход которого соединен с усилителем 17, индикатор 20, подкл;оченный к выходу фазового детек1ора 19, фазовращатель 21, подключенный к выходу усилителя 18, усилительстабилизатор 22, соединенный с выходом фазовращателя 21, индикатор 23 напряжения, подключаемый к выходу усилителеи 17 и 18.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение с генератора 1 тока поступает на компенсаторы 15 и 16 и через идентичные резисторы на токовые обмотки 4 и 5 рабочего и компенсационного преобразователей 2 и 3. Напряжение с измерительных обмоток 6 и 7 рабочего и 8 и 9 компенсационного прюбразователей через компенсатор 15, служащий для подавления разностного напряжения с измерительных оомоток преобразователей при подведении Под ннх идентичных изделий 24 с номинальны vf зазором между преобразователями и изделиями. поступает на усилитель 17.. Усиленный сигнал подается на измерительный вход фазового детектора 19. На второй вход фазового детектора 19 в качестве опорного напряжения подается сигнал с дополнительных об . моток 10 и 11 рабочего преобразователя 2, предварительно прошедший ч. рез компенсатор 16, усилитель 18 сигнала, фазовраlllàòåëü

21 и усилитель-стабилизатор 22. С помощью компецсатора 16 подавляется разностное напряжение на выходе дополнительных обмоток рабочего преобразователя при отсутствии под ним изделия, а с помощью фазовращателя 21 устанавливается сдвиг по фазе, равный 90, между опорным напряжени м фазового детекгора 19 и измеряемым напря>ением, поступающим с усилителя 17, которое обусловлено изменением зазора между рабочим преобразоватедем 2 и изделием. При изменении величины контролируемого параметра, например, элект6874 ропроводности изделия 24, подведенного под рабочий преобразователь 2, на выходе измерительных обмоток возникает напряжейие. При этом, изменится фаза части этого напряжения, обусловленн но изменением зазора между рабо

5 чим преобразователем 2 и изделием 24. Однако, на такой же угол изменится и фаза напряжения на вх >де усилителя-стабилизатора 22, и, следовательно, сдвиг по фазе опорного напряжения относительно части измеряемого напряжения, обусловленного изменением зазора, сохранится равным 90 . Это означает, что изменение зазора между преобразователем 2 и изделием 24 не оказывает влияния на показание прибора при изменении величины контролируемого параметра.

В случае применения накладных преобразователей не трансформаторного типа (фиг. 2) к генератору 1 тока подсоединяются измерительные (токовые) обмотки 6, 7 и 8, 9 рабочего и компенсационного преобразователей 2

20 и 3. В остальном блок-схема и его работа не меняются.

Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля, содержащее рабочий преобразователь, подключенный к нему генератор тока, измерительную цепь, вход которой соединен с з0 рабочим преобразователем, и включающую последовательно соединенные компенсатор, усилитель сигнала, детектор и фазовый индикатор, и опорную цепь, включающую последовательно соединенные компенсатор, усилитель сигнала, фазовращатель и усилитель-стабилиза35 тор Опорного напряжения, подключенный ко второму. входу фазового детектора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля, оно снабжено компенсационным преобразователем, идентичным рабочему преобра40 зователю, индикатором напряжения, входы которого соединены с соответствующими выходами усилителей сигналов измерительной и опорной цепи, каждый преобразователь выполнен в виде токовой обмотки, соединенной с генератором тока, двух коаксиальных соеди45 ненных согласно измерительных обмоток, подключенных к компенсатору измерительной цепи и двух соединенных последовательно встречно дополнительных обмоток, намотанных сов местно с измерительными обмотками в «два

50 провода» одинакового диаметра, соединенных для рабочего преобразователя с компенсатором опорной цепи, а для компенсационного преобразователя — с его общей шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР М 260191, кл. G 01 В 7/10, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 458702, кл. G 01 В 7/06, !975.

596874

БЕБЕ ЕЕЕ,„

Puz I

Уиг. 2 иг.

Составитель Л. Л щенко

Текред о. Луговая Корректор Л. Г рипенко

Тираня 1112 Гlодписн

Редактор Т. Авдейиик

Заказ 1131/43

11й ИИПИ Гг суди1гсl Hv IIHAI l1 и чи с а Совета v!Iltllll р и С ССI ио дс.lаvl и ооретсний и открытий

113035. Москва, Ж-35, Раугвскан наб. д. 40

Филиал Ill Ill «!1атеит», г. Ужгород. vë. 11роскти; я. -1