Устройство для вихретоковогоконтроля

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<ггг 842558

=e (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3+ +>eHo 243)179 (21) 2731267/25-28 с присоединением заявки Йо (53)М. Кл.з

G 01 М 27/90

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3006.81 Бюллетень 149 24 (53) УДК6 20. 179.

Дата опубликования описания ЗОР 681. 14 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.И

° . Рогачев, В.Л. Сорокин, Л.И. Трахтенберг и П. Н.Шкатов (71) Заявитель

Научно-производственное объединение "Энергия" (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для вихретокового контроля электропроводящих объектов, преимущественно в атомной энергетике при дистанционном контроле..

Известно устройство для вихретокового контроля, содержащее блок первич-. ного преобразователя, соединенный линией связи с электронным блоком, состоящим из генератора переменного тока, двух квадратурных измерительных

I каналов, двух автокомпенсаторов, состоящих из двух полевых транзисторов и двух резисторов, включенных по мос- 1з товой схеме, сумматора, интегратора и регистратора j1) Недостаток известного устройства низкая надежность контроля — обуслов- 20 лен тем, что в данном:устройстве стабилизируется выходное напряЖение всего устройства, это дает возможность выявлять с его помощью только резкие изменения структуры или сплошности, - но не позволяет производить измерения параметров объекта контроля и выявлять, дефекты с плавными изменениями свойств, например трещины с пологим входом и выходом. 30

Кроме того, устройство не обеспечивает необходимой надежности, так как элементы компенсатора не стабилизированы, а возможность оперативной регулировки ограничена.

Из в ест но т акже устрой ст во для вихретокового контроля, содержащее по меньшей мере один блок первичного преобразователя и компенсатора и соединенный с преобразователем линией связи электронный блок, выполненный в виде генератора переменного тока и канала обработки сигнала преобразователя с регистратором (2) .

Однако недостаточная надежность параметров компенсатора .и необходимость передачи по кабелю с преобразователя к электронному блоку нескоипенсированного напряжения приводят к дополнительной вариации полезного сигнала.

Цель изобретения — повышение надежности дистанционного контроля радиоактивных объектов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком стабилизации сопротивления управляющих элементов компенсатора с эадатчиками величины сопротивления, управлякщие элементы компенсатора выполнен с соп"

842558 ротивлением по переменному току, определяемому величиной протекающего через них постоянного тока, и соединены линией связи с блоком стабилизации.

Кроме того, для обеспечения возможности дистанционного контроля радиоактивных объектов управляющие элементы компенсетора выполнены в виде проволочных термисторов;

Дополнительно надежность контроля повышается благодаря тому, что блок стабилизации сопротивления управляющих элементов компенсатора состоит иэ идентичных каналов, число которых равно числу управляющих элементов компенсатора, каждый из каналов выполнен иэ дифференциального усили- 15 теля с заземленным прямком входом, резистивного эадатчика, включенного между землей и инверсным входом диффервнциапьного усилителя, а управлякщие элементы компенсатора вы- 2О полнены иэ двух последовательно соединенных термисторов, включенных между прямым входом,и выходом дифференциального усилителя и подключенных к компенсатору через разделительный конденсатор, соединенный с .общей точкой термисторов.

Кроме, того, компенсатор выполнен из двух последовательно соединенных катушек индуктивности, индуктивно связанных с возбуждающей обмоткой ЗО вихретокового преобразователя, подключенной параллельно второй катушке индуктивности RC-цепочки и фазосдвигакщего конденсатора, включенного между внешним зажимом второй катуш-35 ки индуктивности и землей, точка соединения катушек индуктивности соединена с разделительным конденсатором первого канала блока стабилизации сопротивления управляющих элементов 4р компенсатора, внешний зажим второй катушки индуктивности соединен с разделительным конденсатором второго канала блока. стабилизации сопротивления управлякщих элементов компенсатора, а внешний зажим первой катушки индуктивности компенсатора является выходом компенсатора.

На фиг. 1 представлена функциональ-, ная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - вхема комиенсатора и бло- 5

50 ка стабилизации сопротивления управлякщих элементов компвнсатора.

Устройство для вихрвтокового контроля содержит блок.1 первичного преобразователя, состоящий из вихретоко- 55 врго преобразователя 2 и компенсатора 3, соединений с преобразователем линией связи, электронный блок 4, выполненный в виде генератора,5 переменного тока и канала 6 обработ, ки сигнала преобразователя с регистратором 7, и блока 8 стабилизации сопротивления управлякщих элементов компвнсатора, сЬединенного линией связи с компвнсатором 3.

Компвнсатор 3 состоит иэ двух последовательно соединенных катушек индуктивности 9 и 10, индуктивно связанных с возбуждающей катушкой вихретокового преобразователя 2, подключенной параллельно катушке индуктивности 10 R|;-цепочки 11 и фаэосдвигакщего конденсатора 12. Блок. 8 стабилизации параметров управляющих элементов компенсатора состоит .иэ двух идентичных каналов. Первый канал содержт дифференциальный ycupiHTeJlb 13 с заэемпенным tlpBMblM входом и включенным между его выходом .и инверсным входом двух последовательно соединенных тврмисторов 14 и 15, резистивный захватчик 16, включенный между землей и KHBepcHfilM входом дифференциального усилителя 13, и разделительный конденсатор 17, соединенный с точко соединения термисторов 14 и 15.

Второй канал.. блока 8 стабилизации управляющих Ълементов компенсатора идентичен первому и состоит из дифФеренциального усилителя 18, термисторов 19, и 20, резистивного задатчика 21 и разделительного конденсатора 22.

Термисторы 14,15,19 и 20 показаны в блоке 8 стабилизации условно и размещены конструктивно в блоке 1 первичного,преобразователя.

Устройство работает следукщим образом.

Вихретоковый преобразователь 2 эапитывается от генератора 5 переменного тока и создает электромагнитное поле, взаимодействукщее с объектом контроля и катушками индуктивности 9 и 10 компенсатора 3. Для измерения контролируемых параметров объекта контроля необходимо скомпенсировать напряжение, пропорциональное начальному уровню: либо при отсутствии объекта контроля (абсолютные измерения), либо при наличии образцового объекта контроля (измерение приращений ).

Компенсация осуществляется путем ре- . гулировки резистивного задатчика 16, изменяющего амплитуду напряжения компенсатора 3 и реэистивного задатчика 21, изменякщего фазу этого напряжения. Это достигается благодаря тому, что при изменении сопротивления резистора 16:изменяется величина тока на выходе дифференциального усилителя 13, что приводит к изменению сопротивления тврмисторов 14 и 15 до значения, соответствующего. величине сопротивления резистивного задатчика

16 ° Термисторы 14 и 15 включены по переменному току параллельно и.шунтируют катушку индуктивности 9, регулируя амплитуду выходного напряжения компенсатора Регулируя аналогичным образом сопротивление термисторов 19 и 20, включенных параллельно конден сатору 12 и образующих с ним Фазо842558 сдвнгакщую цепочку, устанавливают необходимую фазу напряжения компенсатора. Предварительная установка амплитуды напряжения компенсатора осуще" ствляется выбором числа витков катушек индуктивности 9 и 10, а фазы— выбором номиналов RC-цепочки 11. При изменении параметров термисторов за счет вариации дестабилизирукщих факторов, например температуры, освещенности и т.п., автоматически меняется ток на выходе соответствующего дифференциального усилителя, устанавливая величину сопротивления равной заданной. В качестве задатчиков

16 и 21 могут быть использованы n рецизионные высокостабильные сопротивления как с плавным, так и с дискретным изменением своей величины, например матрицы сопротивлений в интегральном исполнении. Напряжение компенсатора вычитается из напряжения преобразователя, выделяя часть напряжения, пропорциональную контролируемым параметрам, последняя поступает по линии связи в электронный блок 4, где обрабатывается в канале 6 обработки информации. Полученная информация регистрируется с помощью регистратора 7. . Использование новых элементов (блока стабилизации управляющих элемен.тов компенсатора) и выполнение управляющих элементов в виде элементов с сопротивлением по переменному току, определяемому протекающим через них постоянным током, обеспечивает стабилизацию параметров управляющих элементов компенсатора, дистанционное управление компенсатором, что в условиях рациоактивного излучения обеспечивает повышение надежности контроля.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т 0 л и ч а ю щ е е с я тем, что блок стабилизации сопротивления управляющих элементов компенсатора выполнен из идентичных каналав, число которых равно числу управлякщих элементов

Компенсатора, каждый из каналов выполнен из диФференциального усилителя с заземленным прямым входом, резистивного задатчика, включенного между землей и инверсным входом дифференциального усилителя, а управлякщие 0 элементы компенсатора выполнены из двух последовательно соедине..ных термисторов, включенных между прямым входом и выходом дифференциального усилителя и подключенных к компен 5 сатору через разделительный конденсатор, соединенный с общей точкой терми ст оров.

4. Устройство по пп 1 — 3 о т л ич а ю щ е е с я тем, что компенсатор выполнен из двух последовательно соединенных катушек индуктивности, индуктивно связанных с воэбуждаицей обмоткой вихретокового преобразователя, подключенной параллельно второй катушке индуктивности RC-цепочки и фазосдвигающего конденсатора, включенного между внешним зажимом второй катушки индуктивности и землей, точка соединения. катушек индуктивности соединена с разделительным конденсатором

40 первого канала блока стабилизации сопротивления управляющих элементов компенсатора, внешний зажим второй катушки индуктивности соединен с разделительным конденсатором второго канала блока стабилизации сопротивле45 ния управляющих элементов компенсатора, а внешний зажим первой катушки индуктивности компенсатора является выходом компенсатора.

50 Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Баулин В.Н. и др. Вихретоковый дефектоскоп для обнаружения электропроводных включений в керамических изделиях. — Дефектоскопия, 1975, Р 4, 55 с. 97.

2. Покровский A.Ä. и др. Дефектоскопия постоянных магнитов. — Дефектоскогия, 1975, Р 5, с. 11-15 (прототип).

Формула изобретения

Устройство для вихретокового контроля, содержащее по меньшей мере один блок первичного преобразователя и компенсатора и соединенный с преобразователем линией связи электронный блок, выполненный в виде генератора переменного тока и канала обработки сигнала преобразователя с регистратором, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности дистанционного контроля радиоактивных объектов, оно снабжено блоком стабилизации сопротивления управляющих элементов компенсатора с задатчиками величины сопротивления, управлякщие элементы компенсатора выпол иены с сопротивлением по переменному току, определяемому величиной протекающего через них постоянного тока, и соединены линией связи с блоком стабилизации.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что управляющие элементы компенсатора выполнены в виде проволочных термисторов..