Устройство для электромагнитной дефектометрии

 

(ti)945769

Союэ Советских

Социапистнческкх

Респубпнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свкд-ву (22) Заявлено 04.07.80 (2l ) 2950100(25 28 с присоединением заявки йй (231П риоритет—

Опубликовано 23.07.82. бюллетень Мв 27

Дата опубликования описания23.07.82 (51) M. Кл.

G 01 < 27/90

9вударетеиеы3 кйиитет

СИР ае делам изееретеиий н етхрытий (53) УДК620.179.. 1 4 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. И. Ануфриков, Г. 3. Горбатов, Л. И. Трахтен и П. Н. Шкатов (73) Заявитель

Научно-производственное объединение "Энергия (54) УСТРОЙ(ТБО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ

ДЕФЕКТОМЕТРИИ

Изобретение относится к нераэрушаю щему контролю и может быть использовано в вихретоковых устройствах дпя измерения параметров эпектропроводящих объектов.

Известно устройство дпя эпектромагнйтной дефектометрии,содержащее генераторы высшей и низшей частот, соединенный с ними вихретоковый преобразователь, йоспедоватепьно соединенные подключенный к выходу преобразоватепя блок выделения составляющих векторов сигнапа, бпок преобразования сигналов в промежуточную частоту, блок фазовых преобразований сигнала промежуточной частоты и регистратор РФ3.

Недостаток этого устройства закпючается в малой точности измерения гпубины дефектов, зависящей от взаимного положения дефекта и вихретокового преоб-, раэователя, я также от ширины дефекта.

Наиболее близким по технической сущности к иэоб н.тенню чвпяется устройство дпя эпектромягпптной дефектометрни, сс» держашее генератор переменного тока, токовую цепь, предназначенную дпя передачи энергии генератора в контролируемый объект, соединенные поспедоватепьно измерительный преобразоватепь и блок обработки сигналов, и индикатор (2j.

Недостаток известного устройства также заключается в низкой точности измерения глубины дефекта, так как резупьтаты контроля зависят от шириньr дефекта и вариаций взаимного попожения меж- . ду дефектом и вихретоковым цреобраэоватепем.

Бель изобретения —. повышение точности измерения гпубины дефектов.

Поставпенная цепь достигается тем, что устройство снабжено вторым генератором переменного тока, управпяющий вход которого соединен с выходом блока обработки сигналов, а выход подключен к токовой цепи, бпоком измерения отношения амплитуд токов генераторов, состоящим из преобразователя токов, двух избиратепьных усилителей, подкпюченных к

3 9457 выходу преобразователя и измерителя отношения сигналов, входы которого подключены к выходам избирательных усилителей, а выход - к индикатору.

Причем блох обработки сигналов выполнен в виде двух избирательных усилителей, двух нормируюших преобразователей, подключенных к избирательным усилителям, и компаратора, входы которого подключены к выходам нормируюших пре- щ образовате лей.

На чергеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство дпя электромагнитной дефектометрии состоит из генераторов 1 и

2 переменного тока высшей и низшей частот соответственно, токовой цепи 3 для передачи энергии генераторов в контролируемый объект, выполненной, например. в виде группы контактов, предназначенных для электрического соединения контролируемого объекта с выходами генераторов 1 и 2, измерительного преобразователя 4, блока 5 обработки сигналов, 25 .выполненного в виде избирательных усилителей 6 и 7, подключенных своими входами к измерительному преобразователю

4, а своими выходами через нормируюшие преобразователи 8 и 9 соответственно к соответствуюшим ь. .одам компаратора 10, выход которого соединен с управряюшим

30 входом генератора 2, блока 11 измерения амплитуд токов генераторов, выполненного в виде преобразователя 12 тока для измерения без разрыва цепи, например трансформатора тока, охватывающего участок цепи, соединенной с выходами генераторов 1 и 2, избирательных усилитепей 13 и 14, соединенных своими входами с преобразователем 12, а сво ими выходами с соответствуюшими входа- 0 ми блока 15 измерения отношения сигналов, соединенного своим выходом с индикатором 16.

Устройство работает спедуюшим об45 разом.

Генераторы 1 и 2 переменного тока соответственно высшей и низшей частот через токовую цепь 3 для передачи энергии генераторов в контролируемый объект

Ф 50 создают в последнем токи, протекающие через контролируемый участок.

При этом законы распределения плотностей токов в зоне контроля известны из предваритепьного анализа соответствуюших математических моделей. Токи, 55 протекаюшие через контролируемый объект, создают певоэмушенное магнитное поле. Измерительный преобразователь 4 ориентиру-ют относительно невоэмушенно .

ro магнитного поля таким образом, чтобы оно не взаимодействовало с измерительным преобразователем. Рекомендуется для улучшения подавления невозмущенного магнитного поля использовать дифференциальный измерительный преобразователь магнитного поля, При взаим действии токов, протекаюших через контролируемый объект, с дефектом возникает возмушенное магнитное поле, не совпадающее по направлению с невоэмушенным и взаимодействуюшее поэтому с измерительным преобразователем 4. Величина напряжения в каждой иэ частот на выходе преобразователя определяется расстоянием между дефектом и измерительным преобразователем 4, суммарным током соответствуюшей частоты, перераспределенным дефектом и коэффициентом преобразования преобразователя, зависящим от частоты изменения магнитного поля, Иэ теории электромагнитной дефектоскопии известно, что нормированные по укаэанному коэффициенту преобразования напряжения на выходе преобразователя будут в первом приближении равны при равенстве суммарных токов обеих частот перераспреде пенных дефектов.

При воздействии возмушенного поля на измерительный преобразователь 4 сигнал, пропорциональный разности н<Урмированных амплитуд напряжений соответствуюших частот на выходе преобразователя, формируется блоком 5 обработки сигнала

Сигнал с выхода блока 5 обработки сигнала воздействует на управляюший вход генератора 2, изменяя ток на его выходе до получения равенства нормированных амплитуд напряжений обеих частот.

Полученная совокупность амплитуд токов высшей и низшей частот однозначно связана с глубиной выявляемого дефекта, так как другие параметры дефекта и расстояния от последнего до измерительного преобразователя не изменяют соотношения между суммарными токами, перераспреде ляемыми дефектом.

Совокупность полученных амплитуд токов целесообразно характеризовать отношением амплитуд токов высшей и низшей частот. Амплитуды токов обеих частот измеряются блоком 11 измерения амплитуд токов генератора, а их отношение получают на выходе блока 15 измерения отношения амплитуд сигналов, сигнал с которого поступает на вход индикатора

16, по состоянию которого определяют глубину выявленного дефекта.

Предлагаемое устройство обладает воэможностью измерения глубины дефекта независимо от его раскрытия и поперечных размеров, возможностью измеремия глубины дефекта независимо от относительного положения измерительного преобразователя и дефекта, что особенно важно для непрерывного контроля при стационарно установленных преобразователях.

Совокупность укаэанных преимушеств позволяет повысить надежность контроля и упростить систему первичных измерительных преобразователей эа счет умень шения числа стационарно установленных преобразователей.

Формула изобретения

1. Устройство для электромагнитной дефектометрии, содержащее генератор переменного тока, токовую цепь, предназначенную для передачи энергии генератора в контролируемый объект, соединенные последовательно измерительный преобразователь и блок обработки сигналов, и индикатор, о т и и ч а ю ш е е с я тем, что, с цепью повышения точности контро5769 6 ля, оно снабжено вторым генератором переменного тока, управляющий вход которого соединен с выходом блока обработки сигналов, а выход подключен к токовой цепи, блоком измерения отношения амплитуд токов генераторов, состоящим из преобразователя токов, двух избирательных усилителей, подключенных к выходу преобразователя и измерителя отношения сиг10 налов, входы которого подключены к выходам избирательных усилителей, а выход — к индикатору.

2. Устройство по и. 1, о т и и ч а— ю ш е е с я тем, что блок обработки сигналов выполнен в виде двух избирательных усилителей, двух нормирую1лих лреоб разоватепей, подключенных к избирательнымм усилителям и компараторв, входы которого подключены к выходам нормируюро ших преобразователей, ю

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N. 167062, кл. G 01 27/86, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР ло заявке % 2604877/25-28, кл. G 01 N 27/90, 1978 .(прототип).

ВНИИПИ Заказ 5321/63 Тираж 887 Подписное

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