Устройство для вихретокового контроля стальных канатов

 

О П И С А Н И Е{{11)682 815

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.07.77 (21) 2515178/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень № 32 (45) Дата опубликования описания 30.08.79 (51) M. Кл.2 б OIN 27/86

Государственный комитет (53) УДК 620.179.14. (088,8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. В. Стасюк (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИХРЕТОКОВОГО

КОНТРОЛЯ СТАЛЬНЫХ КАНАТОВ

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано, в частности, для контроля стальных канатов в процессе эксплуатации шахтного оборудования.

Известно устройство для контроля изделий вихретоковым методом, содержащее генератор, соединенный с ним преобразователь, фазовращатель, подключенный к выходу генератора, два,параллельных канала измерения квадратурных составляющих, сигнальными входами соединенных с преобразователем, опорными входами первого канала — непосредственно, а второго канала — через фазовращатель с выходом генератора и выходной блок.(1).

Это устройство позволяет производить только качественную проверку изделия, так как схема компенсации фазы производит баланс фазы при отсутствии дефекта и не позволяет выделить и количественно оценить составляющие сигнала токовихревого преобразователя, несущие наибольшую информацию о качестве контролируемого изделия.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для вихретокового контроля стальных канатов, содержащее генератор, соединенный с ним преобразователь, фазовращатель, подключенный к выходу генератора, два параллельных канала измерения квадргтурных составляющих, сигнальнымll входами соединенных с преобразователем, блок управления, включенный между выходом генератора и управляющими входами каналов, два выходных блока, два ключа, через которые каждый выходной блок под{О ключен к выходу соответствующего канала (2).

В известном устройстве изменение раоочей частоты генератора вызывает нарушение квадратурности опорных сигналов

l0 вследствие влияния фазочастотной характеристики фазовращателя и уменьшение точности результатов контроля. Кроме того, в таком известном устройстве отсутствует синфазность одного из опорных напря20 жений с входным частотозада ощим напряжением генератора, необходимость которой возникает при использовании внешнегофазоопорного сигнала.

Целью изобретения является повышение

25 точности контроля.

Цель достигается тем, что устройство снабжено подключенными к выходу фазовращателя последовательно соединенными нормализатором, фазовым детектором и

30 усилителем, выход которого соединен с уп68281

3 равляющим входом фазовращателя, последовательно соединенными вторым фазовращателсм, вторым нормализатором, вторым фазовым детектором и вторым усилителем, выход которого соединен с управляющим входом второго фазоврашателя; выход генератора соединен с входом первого фазового детектора, выход первого нормализатора соединен с входами второго фазовращателя, второго фазового детектора, блока управления и опорным входом одного пз каналов, выход второго нормализатора соединен с опорным входом второго «анала.

HB чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор 1, впхрстоковый преобразователь 2, каналы 3 и 4 измерения квадратурных составляющих сигнала, блок 5 опорных напряжений, блок

6 управления, первый и второй ключи 7 и 8 и первый и второй выходные блоки 9 и 10.

Генератор 1 соединен с преобразователем

2, который через сигнальные входы 11 и 12 соединен с каналами 3 и 4. Генератор 1 соединен также с входом 13 блока 5 опорных напряжений. Выход 14 блока 5 соединен с опорным входом канала 3, а выход 15 того же блока — с опорным входом канала

4 и с управляющим входом блока 6 управления, Блок 6 подключен к управляющим входам 16 и 17 каналов 3 и 4. Выходы каналов 3 и 4 соединены через ключи 7 ii 8 с выходными блоками 9 и 10.

Блок 5 опорных напряжений выполнен в виде двух систем регулирования амплитуды и фазы сигнала, поступающего с входа

13. Эти системы имеют одинаковое построение и состоят из последовательно соединенных блоков: фазовращателей 18 и 19, нормализаторов 20 и 21 амплитуды, фазовых детекторов 22 и 23, усилителей 24 и 25.

Сигнальный вход фазовращателя 18 и управляющий вход фазового детектора 22 подключены к входу 13 блока 5 опорных напряжений, а сигнальный вход фазовращателя 19 и управляющий вход фазового детектора 23 подключены к выходу нормализатора 20 амплитуды и к выходу 15 блока 5 опорных напряжений. Управляющие входы 26 и 27 фазовращателей 18 и 19 соединены с выходами усилителей 24 и 25. Выход нормализатора 21 подключен к выходу

14 блока 5 опорных напряжений.

Устройство работает следующим образом.

С генератора 1 синусоидальные колебания с частотой измерения поступают в вп:р roêoâûé преобразователь 2 и одновременно в блок 5 опорных напряжений через вход 13.

Поворот системы опорных векторов напряжений осуществляется фазовращателем

18, на вход которого через вход 13 подается сигнал генератора 1, а на управля.ощ гй!

О

5

4 вход 26 подается сигнал с выхода фазового детектора 22 через усилитель 24. На входы фазового детектора 22 подаются сигнал с выхода генератора 1 через вход 13 и выходной сигнал нормализатора 20 амплитуды. Нормализаторы 20 и 21 представляют собой систему автоматического регулирования выходного poBHsl сигнала, проходящего через усилители, с регулируемым путем сравнения выпрямленного выходного и задающего постоянного напряжений коэффициентом усиления.

Система регулирования фазы выходного напряжения, поступающего на выход 15 с нормализатора амплитуды 20, состоящая пз фазового детектора 22, усилителя 24 постоянного тока и фазовращателя 18, обеспечивает сдвиг по фазе выходного напряжения нормализатора 20 по отношеншо к фазе напряжения генератора 1 на угол тс

+ —, и аналогичная система регулирования

2 фазы выходного напряжения нормализатора 21, поступающего на выход 14, состоящая из фазового детектора 23, усилителя

25 и фазовращателя 19, сдвигает фазу выходного напряжения нормализатора 21 по отношению к фазе выходного напряжения с выхода нормализатора 20 па угол — — ".

Таким образом выходное напряжение пормализатора 21 по фазе совпадает с напря:кением генератора 1. В результате действия двух систем регулирования фазового сдвига выходные напряжения нормализаторов 20 и 21 образуют систему прямоугольно-координатных амплитудно-стабилизированных опорных напряжений, частота которых равна частоте генератора 1, фаза одного из которых совпадает с фазой напряжения гснератора 1, а фаза второго находится в квадратуре с фазой напряжения генератора в широком частотном диапазоне.

Синфазное координатное выходное напряжение с выхода 14 блока 5 опорных напряжений поступает на о: орный вход канала 3. Квадратурное координатное выходное напряжение с выхода 15 блока опорных напряжений 5 поступаст на опорный вход канала 4. В каналах 3 и 4 осуществляется компенсация синфазной и квадратурной составляющих выделяемой частоты входного сигнала. Блок 6 управления, соединенный через управляющие входы 16 и 17 с каждым из каналов 3 и 4, управляет системой преобразования сигналов. Выходной сигнал каналов 3 и 4 поступает на ключи 7 и 8. В режиме калибровки сигнал поступает на входы 28 и 29 выходных блоков 9 и 10, в режиме измерения — на входы 30 и 31. Результат измерения обрабатывается и регистрируется в выходных блоках 9 и 10.

Применение данного устройства позволит

682815

Формула изобретения

Составитель A. Бодров

Техред А. Камышнихова

Редактор Г. Мозжечкова

Корректор P. Ьерхович

Заказ 211112 Изд _#_ 5оо Тираж 1090 Подписное

11ПО с<Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 более точно прогнозировать поведение канала под нагрузкой и определять срок его службы. Кроме того, повышается безопасность при эксплуатации устройств, в которых используются стальные канаты. 5

Устройство для вихретокового контроля стальных канатов, содержащее генератор, 10 соединенный с ним преобразователь, фазовращатель, подключенный к выходу генератора, два параллельных канала измерения квадратурных составляющих сигнала, сигнальными входами соединенных с пре- 15 образователем, блок управления, включенный между выходом генератора и управляющими входами каналов, два выходны блока и два ключа, через которые каждый выходной блок подключен к выходу соот- 20 ветствующего канала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено подкл;оченными к выходу фазовращателя последовательно соединенными нормалпзатором, фазовым детектором и усилителем, выход которого соединен с управляющим входом фазовращателя, последовательно соединенными вторым фазовращателем, вторым нормзлпзатором, вторым фазовым детектором и вторым усилителем, выход которого соединен с управляющим входом второго фазовращателя, выход генератора соединен с входом первого фазового детектора, выход первого нормализатора соединен с входами второго фазовращателя, второго фазового детектора, блока управления и опорным входом одного из каналов, выход второго нормалпзатора соединен с опорным входом второго канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 352481, кл. G 01 М 27/86, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 550570,,кл. G 01 Х 27/86, 1977.