Электромагнитный дефектоскоп дляизмерения приращения длины трещины

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалнстическйк

Республик (ii)71 1 841 (5l)M. Кл.

G 01 М 27/90 (6) ) Дополнительное к ввт. свнд-ву (22)Заявлено 29. 06.78(2l) 2637065/25-2 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Ьоуйеретеевеий квинтет

СССР оо аевеи еэебретекнй и юткриткй

Опубликовано 07.08.81. Бюллетень .% 29 (53) УДК620,179, .14(088.8) Дата опубликования описания 17.08.81 (72) Авторы изобретения

А. Q. Покровский, И. В. Поликушин и А. И. Хвост и г Б

Московский ордена Ленина энергетический институт (7l ) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДЕФЕКТОСКОП

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРИРАШЕНИЯ ДЛИНЫ ТРЕШИНЫ

Изобретение относится к области нэразрушающего контроля электропроводяшнх иэделий и может быть исполь:Ъ эовано цля измерения приращения длины трещины,, например, при усталостном

5 разрушении цеталей с концентратором механических напряжений.

Известен электромагнитный цефектосЩп для измерения упрощения алины трещины, соцержащий вихретоковый прео.- о браэователь, вхоцом подключенный к выхоцу генератора, а выхоцом - к аналого вому блоку обработки сигнала El)

Недостатками указанного дефектоскопа являются низкая точность измерение: трещин малой длины и сложность обработки результатов измерения на ЭВМ.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является электромагнитный дефектоскоп для измерения приращения длины„трещины, содержащий генератор, вихретоковый преобразователь с блоком обработки сигнала и счетчик импульсов 2 . Выходной сигнал дефекта скопа представляет собой последовательность импульсов, число которых пропорционально длине трещины.

Недостатком дефектоскопа является узкий диапазон допустимых скоростей изменения длины контролируемой трещины.

Цель изобретения - расширение циапазона дефектоскопии по скорости. Цель достигается тем, что блок обра ботки сигнала выполнен в виде двух запоминающих устройств, вычитающего устройства, нуль-органа и компаратора, вхоц первого запоминающего устройства подключен к выходу преобразователя, выход — к одному иэ входов вычитающего устройства, второй вход которого также оцключен к преобразователю, выход вычнтаю цего: устройст ва соеци нен с agama из входов компаратора, через второе запоминающее устройствосо вторым входом и через нуль органк счетчику импульсов, а выход компаоатора подключен к управляющему

3 71184 входу первого запоминаю цего устройства и счетчику импульсов, На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого электромагнитного дефектоскопа, на фиг. 2 - первое запоминаю5 щее устройство, вычитающее устройство и нуль-орган; на фиг. 3 - второе запоминающее устройство и компаратор.

Электромагнитный дефектоскоп содержит генератор 1, подключенный вхо Io дом к его выходу преобразователь 2, выход которого подключен ко входу первого запоминающего устройства 3 и одному из входов вычитающего устройства 4. Второй вход вычитающего ус- 15 тройства подключен к выходу запоминающего устройства 3. Выход вычитающего .устройства я соединен с одним вхо дом компаратора 5 и через второе запоминающее устройство 6 — с другим входом 2О компаратора. Выход вычитающего устройства через нуль-орган 7 подключен к счетчику 8 импульсов. Выход компаратора

5 подключен k управляющему входу первого запоминающего устройства 3 и счет- 2 чику 8 импульсов., Первое запоминающее устройство, фиксирующее максимальные значения вход-. ного сигнала, может быть реализовано (фиг. 2) на операционном усилителе 9, диоде 10, транзисторах 11 и 12 и конденсаторе 13. Благодаря глубокой отрицательной обратной связи, «ощ енсатор;

l3 заряжается в процессе работы через диод 1 0 до значения входного напряжения. диод препятствует разряду кондея сатора п и уменьшении входного сигнала.

На транзисторах 14 и 15 и микросхеме

16 реализовано вычитающее устройство, сигнал на выходе которого пропордиона40 лен разности между максимальным и текущим значением входного сигнала.

Нуль-орган реализован на основе триггера 17 Шмитта, подключенного к выходу вычитающего устройства через низкочас- 45 тотный фильтр-ограничитель 18.

На фиг. 3 показано второе запоминающее устройство и компаратор. Второе запоминающее устройство 19 по схеме и принципу действия аналогично первому.

Реле 20, например электромагнитное, предназначено для разряда через контакты

21 конденсатора 22 во втором запоминающем устройстве 6 в момент прохождения входного сигнала через максимум. Компаратор реализован на основе вычитающего устройства 4 на микросхеме 23 и триггера 24 Шмитта. Реле 25 предназначено

1 4 для разряда контактами 26 конденсатора

1 3 при прохождении входного сигнала через минимальное значение. Логическая микросхема 27 выполняет функцию объединения сигналов oT нуль-органа и компаратора, которые появляются B момент прохождения входного сигнала через минимальное или максимальное значения.

Число импульсов на выходе микросхемы 27 регистрируется счетчиком 8 импульсов и характернз эт приращениедлины ърещнны.

Работает электрома гнитный дефектоскоп следующим образом.

Напряжение от генератора 1 поступает на возбуждающую обмотку преобразователя 2, размещенного на объекте контроля.

При увеличении длины трещины выходное напряжение преобразователя возрастает до тех пор, пока длина трещины не станет равной толщине полукольца сердечника преобразователя. Максимальное значение выходного напряжения фиксируется запомйнаюшим устройством 3. В вычитающем устройстве 4 осуществляется вычитание текущего значения выходного сигнала преобразователя из его максимального значения, зафиксированного в первом запоминающем устройстве. При равенстве текущего и максимального значений появля.— ющееся на выходе вычитаюшего устройства нулевое значение вызывает срабатывание нуль-органа 7, приводящее в исходное состояние второе запоминающее устройство

6. Срабатывание нуль-органа, соответствующее достижению выходным напряжением преобразователя максимального значения, фиксируется счетчиком 8 импульсов. Во втором запоминающем устройстве 6 фиксируется минимальное значение выходного напряжения преобразователя, равное . максимуму выходного напряжения вычитающего устройства. В компяраторе 5 сравнивается максимальное напряжение, зафиксированное во втором запоминающем устройстве, и выходное напряжение вычитаюшеto устройства. В момент равенства этих напряжений происхоцит сброс первого запоминающего устройства и фиксация достижения минимума в счетчике. Таким образом, в счетчике фиксируется число максимумов и минимумов, достигаемых выходным напряжением преобразователя. При увеличении длины трещины выходной сигнал периодически увеличивается и уменьшается. Зафиксированное в счетчике число максимумов и минимумов определяет в цифровой форме длину трещины.

5 711 84f 6

Применение электромагнитного дефек- первого запоминающего устройства подтоскопа позволит повысить точность изме- ключен к выходу преобразователя, выходрения приращений длины трещин, npoHcKo» . к одному из входов вычитающего устройдящих при циклическом натруженни ответ- ства, второй вход которого также подственных деталей работающих при боль- s ключен к преобразователю, выход вычитаюших .нагрузках. Своевременное определе- . щего устройства соединен с одним из вхоние размеров трещин позволит избежать дов компаратора, через второе запоминаюполомок деталей в процессе их эксплуа- щее устройство - со вторым его входом тации. и через нуль-орган - к счетчику импуль10 сов, а выход компаратора подключен K управляющему входу первого запоминающем го устройства и счетчику импульсов.

Источники информации, Электромагнитный дефектоскоп для из- принятые во внимание при экспертизе мерения приращения длины трещины, со- I5 1. Касимов Г. А. и др. Контроль .рос держащий генератор, вихретоковый преобра- та трещин накладным вихретоковым прео зователь с блоком обработки сигнала и бразователем. — Тезисы докладов второй счетчик импульсов, о т л и ч а ю щ и й- Всесоюзной межвузовской конференции по с я тем, что, с целью расширения дифпа- электромагнитным методам, контроля мазона дифектоскопии по скорости, блок обра-20 терналов н изделий, Рига, РПИ, 1975;. ботки сигнала выполнен в виде двух за- 2. Авторское свидетельство СССР поминающих устройств, вычитающего ус- по заявке М 2450736, кл. 5 01 27/86, тройства, нуль-органа и компаратора, вход 1977 (прототи ).

Фиг.l

Составитель И. Колгова

Техред Т.Маточка Корректор д Иван

Редактор О. Кузнецова

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная. 4

Заказ 5842/45 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Рауаская наб., д. 4/S