Устройство для неразрушающего вихретокового контроля

 

Союз Советски к

Соцналнстнчесинк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 789731

1 г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1 8. l 0,78 (21) 2675034/25-28 (51)М. К т... Э

Q03. g 27/90 с присоединением заявки М (23)Ррно итет

Гооударстаанный комнтет

СССР р

Опубликовано23Л 2.80. бюллетень Ме47 (53}УДК 620. .179.14 (088.8) по делам изобретений к открытой

Дата опубликования описания 25Л 2.80

С. А. Аринчин, В. Б. Кузнецов, В. И. Рогачев

Л. И. Трахтенберг и П. Н. Шкатов

Э . 8

li, -..

Научно-производственное объединение "Энергия .,, с (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО LLASi НЕРЕЗРУШАЮЩЕГО

ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ

Изобретение относится к неразрушаю- щему контролю и может быть использовано для дефектоскопии электропроводттых объехтов.

Известно устройство для неразрушающего вихретокового контроля, содержа5 ц1ее генератор гармонического тока, вихретоковые преобразователи различных радиусов, регулируемые усилители, регулируемые фазовращатели, сумматоры и

1О индикатор (t), Недостаток устройства - низкая надежность контроля, что обусловлено необходимостью точной уставки взаимно связанных коэффициентов усиления усилителей для решения системы алгебраических уравнений. Кроме того, преобразователи различного радиуса имеют различное пятно контроля, что также снижает надежность.

Наиболее близким. по технической cymности к изобретению яв1тяется устройство для неразрушающего вихретокового контроля, содержащее генераторы высшей и

2.. низшей частот, соединенный с ним вихретоковый преобразователь, подключенный к его выходу блок выделения составляющих векторов сигнала и регистратор (2).

Однако устройство не обеспечивает необходимой надежности контроля, так как требует точную уставку вэаимносвя» занных коэффициентов усиления усилителей, получаемых в результате решения системы алгебраических уравнений.

Цель изобретения - повышение падеж ности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено четырьмя умЫожителями, первые два из которых сое- . динены с выходами,нйэшей частоты блока выделения составляющих векторов сигнала, а вторые два умножителя - с выходами высшей частоты этого блоха, тремя регулируемыми фазовращателяьти с кольцевыми реостатами, один иэ которых соединен с выходами первых двух умножителей, второй-с выходами втооых двух умножителей, а третий - с выхода3 7897 ми первых двух регулируемых фазовращателей, двумя фазовращателями, генера-тором промежуточной частоты, соединенным соответственно с входами двух умножителей низшей и высшей частот

5 непосредственно, а с входами двух других умножителей — через фазовращатель, и фазочувствительным детектором, включенным между третьим регулируемым фаэовращателем и регистратором, и, lo соединенным через второй фазоврашатель, с генератором промежуточной частоты.

На фиг. l представлена блок-схема устройства для вихретокового неразрушаюшего контроля; на фиг. 2 — электри- 15 ческая схема регулируемого фазовращателя с кольцевым реостатом.

Устройство для неразрушающего. вихретокового контроля содержит генераторы 1 и 2 высшей и низшей частот соот- 2о ветственно, вихретоковый преобразователь 3 блок выделения составляющих векторов сигнала, включающий синхронные детекторы 4-7, умножители 8-11, регулируемые фазоврашатели 12-14 с коль- 25 цевыми реостатами, фазочувствительный детектор 15, генератор 16 промежуточной частоты, фазовращатели 17 и 18 и регистратор 19.

Регулируемые фазоврашатели l 2-1 4со- 30 держат два входа 20 и 2l и выход 22, подключенные к кольцевому реостату 23.

Устройство для неразрушаюшего вихретокового контроля работает следующим образом. 35

Вихретоковый преобразователь 3 запитывается генераторами l и 2 высшей и низшей частот. В результате электромагнитного взаимодействия преобразователя 3 с объектом контроля на выходе 40 преобразователя воникают напряжения высшей и низшей частот, зависящие как от контролируемых, так и мешающих параметров объекта контроля. Цель последующей обработки сигнала преобразовате- 45 ля состоит в подавлении влияния вариации мешающих параметров контролируемого объекта на результаты кон гроля. Сигнал с преобразователя пос тупает на синхронные детекторы

4 — 7, на выходах которых получаются постоянные напряжения, пропорциональные проекциям соответственно высшеи и низшей частот на ортогональные оси, т.е. составляющие векторов сигналов. Выбор осей осуществляется путем выбора фаз опорных напряжений, поступающих на умножители 8-11 через фазовращатель l7 и непосредствен31 ф но от генератора 1 6. Затем полученные постоянные напряжения преобразуются в напряжения промежуточной частоты с помощью умножителей 8-l l и генератора

l6 промежуточной частоты. Полученные напряжения, сдвинутые на 90 друг ото носительно друга, поступают на соответствующие в ходы регулируемых фазоврашателей l2 и l3 с кольцевыми реостатами. Регулируемые фазовращатели изменяют фазу вектора, состоящего из составляющих, . поступающих на вход фазовращателя только при наличии разности фаз между напряжениями, поступающими на его вход. Это позволяет путем регулировки фазовращателей l 2-14 подавить влияние мешающих факторов, например вариации зазора и электропроводности при измерении толщины объекта контроля или вариации диаметра объекта контроля и его электропроводности при дефектоскопии.

Суть преобразования с помощью фазоврашателей состоит в совмещении векторов изменения сигнала, обусловленных вариацией мешающих факторов, в одну плоскость, ортогональную к вектору опорного напряжения синхронного .детектора l5, При этом существенно то, что отстройка от вариации подавляемых параметров осуществляется независимо от первого из них путем регулировки фазоврашателей

1 2 и 1 3, а от второго — путем р ег улкровки фазовращателя 14. Фаза опорного напряжения детектора 15 устанавливается с помощью фазоврашателя l8. Независимость настройки обусловлена тем, что при изменении первого подавляемого параметра на входы регулируемого фаэовращателя l4 поступают напряжения с одинаковой фазой, ортогональной к вектору опорного напряжения детектора 15.

Следовательно, ортогональность вектора вариации первой помехи, достигнутая регулировкой фазовращателей 12 и 13, не будет нарушена при любом значении коэффициента преобразования фазовращателя l4, Регулируя фаэовращатель 14 таким образом, что вектор, обусловленный вариацией второго подавляемого параметра, станет ортогональным опорному напряжению..детектора l5, удается подавить влияние обоих мешающих параметров.

Таким образом, регистрирующее устройство зарегистрирует изменение контролируемого параметра независимо от вариации .двух мешающих параметров.

Настройка устройства осуществляется

5 78973l путем вариации подавляемых параметров и и регулировки сначала фаэоврашаетелей . т

l2 и l3. а затем фазоврешателя 14 до ко минимального уровня изменения выход- жи мого сиГнала 5 не

Устройство обеспечивает возможность вь его настройки на подавление любого из ла двух мешающих факторов независимо от м степени вариации и величины другого, возможность подавления одновременной 16 це вариации двух мешающих параметров; ди более высокую стабильность устройства т ввиду независимости коэффициента подавления одного параметра от коэффициента вы подавления другого и реализации алгорит- 5 дв ма преобразования на пассйвных эле-, м ментах, а именно фазоврашателях с коль- ст цевыми реостатами; воэможность отстрой- ш ки от вариации подавляемых параметров в большом динамическом диапазоне, так р как применяемые фазоврашатели с кольцевыми реостатами позволяет поворачивать ть фазу на 360 . е

Формула изобретения 25

Устройство для неразрушающего вихретокового контроля, содержащее генераторы высшей и низшей частот соединенный с ними вихретоковый преобразо- 30 ватель, подключенный к его выходу блок выделения составляющих векторов сигнала

6 регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я ем, что, с целью повышения надежности нтроля, оно снабжено четырьмя умнотелями, первые два иэ которых соедины с выходами низшей частоты блока деления составляющих векторов сигна, а вторые два умножителя — с выходаи высшей частоты этого блока, тремя гулируемыми фазовращаетлями с кольвыми раостатами, один иэ которых соенен с выходами первых двух умножиелей, второй — с выходами вторых двух умножителей, а третий — с выходами церх двух регулируемых фаэовращателей, умя фаэовращателями, генератором проежуточной частоты, соединенным соответвенно с входами двух умножителей низей и высшей частот непосредственно, а входами двух других умножителейреэ фазоврашатель, и фазочувствительm де ектором, включенным между тре« им регулируемым фазовращаетелем и р гистратором, и, соединенным через второй фазоврашатель, с генератором промежуточной частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Авторское свидетельство СССР

N0 508732, кл. GOl N 27/86, l976.

2, "Методы неразрушаюших испытаний . Под ред. P. Шарпа„М., Мир, l972, с, 378 (прототип).

7897 3l

Фиг.2

Тира4 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и. открытий

4.13035, Москва, Ж-35, Раушскаа наб., д. 4/S

Заказ 9024/37

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул; Проектная <

Составитель И. Кесоян

Редактор В. Матюхина Техред:. М.Петко Корректор К. Швыдкаа