Феррозондовый дефектоскоп

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1)739387

Ф м

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.10.77 (21) 2534480/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К .

G 01 N 27/82

Государстееииый комитет

СССР (53) УДК 620.179..14 (088.8) Опубликовано 05.06.80. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 15.06.80 ло делам изобретений и открытий

В. И. Колесников, В. В. Гаврилов и Б. С. Скорик (72) Авторы изобретения

Всесоюзный проектно-конструкторский технологический институт атомного машиностроения и котлостроения (71) Заявитель (54) ФЕРРОЗОНДОВЫй ДЕФЕКТОСКОП

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и предназначено для дефектоскопии изделий и ферромагнитных материалов. Оно может найти применение, в частности, при контроле сварных соединений и околошовной зоны котлоагрегатов.

При контроле качества изделий феррозондовым методом при намагничивании контролируемого изделия полем электромагнита переменного тока возникает ряд трудностей по обеспечению выявляемости недопустимых мелких дефектов. Эти обстоятельства t0 связаны с тем, что на феррозондовый преобразователь постоянно действует магнитное поле рассеяния индукционного блока намагничивания (электромагнита), и на выходе феррозондового преобразователя выделяется большой уровень ложных сигналов, что затрудняет выделение полезных сигналов, а в, ряде случаев вообще не позволяет выделять сигналы от мелких дефектов.

Известен феррозондовый дефектоскоп, о содержащий блок намагничивания, преобразователи, генератор для их возбуждения, детектор, усилители, пороговое устройство и индикатор (Ц.

Недостатком этого устройства является изменение поля рассеяния при изменении зазора между электромагнитом и изделием.

Это приводит к изменению выходного уровня сигнала как дефектной, так и бездефектной зоны, а порог срабатывания порогового устройства остается постоянным. Поэтому для того, чтобы исключить, ложное срабатывание от поля рассеяний, необхЬдимо повысить пороговый уровень срабатывания порогового устройства. Однако это ведет к пропуску дефектов, сигналы от которых ниже уровня срабатывания порогового устройства.

Известно также устройство, содержащее блок намагничивания, генератор, феррозондовый преобразователь, усилитель и регистратор, которое, с целью повышения чувствительности и избирательности контроля, снабжено блоком предустановки нулевого уровня и блоком стробирования с двумя выходами (2).

Устройство предназначено для контроля ферромагнитных материалов при намагничивании переменным магнитным полем, например полем электромагнита с расположен739387

3 ным в центре межполюсного пространства феррозондовым преобразователем.

Недостатком этого устройства является то, что при контроле сложных изделий, имею- щих грубо обработанную или необработанную поверхности (например, литая арматура) возможно резкое изменение зазора между участком контролируемого изделия и полюсами электромагнита. Это приводит к увеличению поля рассеяния от полюсов электромагнита, в результате чего происходит ложное срабатывание устройства, что в свою <е очередь понижает точность и достоверность контроля.

Данный дефектоскоп не может с высокой точностью контролировать изделия сложной конфигурации с необработанной поверхностью из-за отсутствия в нем блоков,: по- давляющих ложный сигнал, возникающий в результате воздействия на феррозондовый преобразователь поля рассеяния от намагничивающей системы при изменении зазора между контролируемым изделием и полюсами электромагнита блока намагничивания.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является феррозондовый дефектоскоп, содержащий индукционный блок намагничивания, феррозондовый преобразователь и соединенный с ним электронный блок и катушку йндуктивности,"внутри которой помещен феррозондовый преобразователь (3).

Однако и в этом дефектоскопе на измерительный феррозондовый преобразователь воздействует поле рассеяния от блока намагничивания. Это мешающее поле вуалирует поле дефекта, особенно недопустимых мелких дефектов, что приводит к искажению информации при контроле. Точность и достоверность контроля снижаются прй контро- И ле изделий с необработанной поверхностью, когда очень часто происходит резкое изменение зазора между контролируемым изделием и полюсами электромагнита. Следовательно, в этом случае сигналы выделяе4О мых гармоник могут быть соизмеримы с сигналом от дефектов, что приводит к частым ложным срабатываниям и перебраковке изделий.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что феррозондовый дефектоскоп снабжен резистором, включенным последовательно с обмоткой электромагнита индукционного блока намагничивания и параллельно катушке индуктивности, плоскость витков которой параллельна оси сердечника феррозондово- го преобразователя.

Наличие катушки индуктивности, питаемой током от блока намагничивания, позволяет создавать в зоне расположения феррозонда локальное поле, компенсирующее поле рассеяния электромагнита. Следовательно, регулировкой величины и подбором направления тока в катушке индуктивности можно создать локальное поле, равное по величине и противоположное по знаку полю рассеяния.

При изменении зазора между полюсами электромагнита и контролируемой поверхностью изменя, -гя и индуктивное сопротивление электромагнита, а следовательно, и величина тока намагничивания и тока в катушке индуктивности. При увеличении зазора ток через катушку индуктивности увеличивается, следовательно, увеличивается компенсирующее поле, которое препятствует нарастанию поля рассеяния в зоне расположения преобразователя. При уменьшении зазора все процессы протекают в обратном направлении. Таким образом, происходит автоматическая компенсация поля рассеяния в области феррозондового преобразователя при изменении зазора между полюсами электромагнита и контролируемой поверхностью изделия.

На чертеже приведена блок-схема ферромагнитного дефектоскопа.

Дефектоскоп содержит индукционный блок намагничивания, выполненный в виде генератора 1 низкой частоты и электромагнита 2, обмотка 3 которого подключена к генератору 1, резистор 4, включенный последовательно с обмоткой 3, феррозондовый преобразователь 5, катушку 6 индуктивности и электронный блок, выполненный в виде пене ратора 7 возбуждения феррозондового преобразователя, последовательно соединенных фазового выравнивателя 8, выравнивателя 9 затухания, дифференциального усилителя 10, полосового фильтра 11, усилителя 12, фазового детектора 13 и оконечного блока 14, умножителя 15 частоты и детек-. тора 16.

Генератор 7 электронного блока соединен с обмоткой возбуждения преобразователя 5, измерительные обмотки котброго соединены с входом выравнивателя 8 электронного блока. Умножитель 15 включен между выходом генератора 7 и опорным входом детектора 13. Катушка 6 включена параллельно части или всему резистору 4. Детектор

16 включен между концом резистора и входом АРУ усилителя 10;Дефектоскоп работает следующим образом.

Обесточенный электромагнит 2 с необходимым зазором устанавливают на эталонном образце, выполненном из того же материала, что и контролируемое изделие. Генератором 7 устанавливают оптимальный режим возбуждения преобразователя 5.

Выходной сигнал автономно с каждого полузонда (за счет наличия выведенной на корпус средней точки измерительных обмоток) подают на вход фазового выравнивателя 8, где получают синфазные сигналы, поступающие затем на выравниватель 9 затухания.

C выхода выравнивателя 9 синфазные сигналы с одинаковой амплитудой подаются на вход дифференциального усилителя 10. Напряжение между выходом усилителя в этом

739387

Формула изобретения

Составитель А. Матвеев

Редактор )K. Рожкова Техред К. Шуфрич Корректор М. Коста

Заказ 2914 37 Тираж 10! 9 Подписное

ЦН И1111И Государственного ком итета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

S случае будет равно нулю и не зависит от величины сигналов на его входе, поэтому на выходе полосового фильтра 11, а следовательно, на выходе усилителя 12 и фазового детектора 13, на опорный вход которо го" поступает- опорное "напряжение с умво-жителя 15, сигнала не будет. Этим достигается балансировка преобразователя 5.

Далее генератором 1 низкой частоты устанавливают оптимальную величину поля электромагнита 2 и, изменяя ток через катушку 6 путем снятия частичного напряжения, подающегося на резистор 4, добиваются нулевых показаний индикатора оконечного блока 14. Затем электромагнит 2 устанавливают на контролируемой поверхности, и производят контроль обычным способом.

В дефектоскопе намагничивание контролируемого изделия осуществляется переменным полем. Для выравнивания чувствительности дефектоскопа в течение каждого периода перемагничивания на вход АРУ дифференциального усилителя 10 поступают импульсы с выхода детектора 16. Синхронность этих импульсов с намагничивающим током обеспечивается тем, что на вход детектора

16 подано напряжение, пропорциональное току намагничивания, т.е. подано падение напряжения на резистор 4.

Такое выполнение схемы дефектоскопа позволяет повысить также его чувствительность и избирательность при намагничиваь нии изделий полем электромагнита 2 через раздел диэлектрика и обеспечить высоконадежный контроль изделий с грубо обработанной или необработанной поверхностями (например, литья штампосварных изделий и др.) на наличие мелких недопустимых дефектов по ГОСТ 21104 — 75.

Феррозондовый дефектоскоп, содержащий индукционный блок намагничивания, феррозондовый преобразователь и соединенный с ним электронный блок и катушку индуктивности, внутри которой помещен феррозондовый преобразователь, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности контроля, он снабжен резистором, включенным последовательно с обмоткой электромагнита индукционного блока намагничивания и параллельно катушке индуктивности, плоскость витков которой параллельна оси сердечника феррозондового преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 345428, кл. G 01 N 27/86, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 521511, кл. G 01 N 27/86, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР № 534683, кл. G 01 N 27/82, 1973 (прототип) .