Устройство для электромагнитного контроля электропроводящих материалов

 

Союз Советсннк

Соцнаннстнчесннк

Реснубпнн

111

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6E ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 15.09,81 (21) 3339318/25-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет

ОпублиИовано 30.01.83. Бюллетень М 4. (51)М. Кл.

9 01 N27/90

Гверддрстееи»в»1 кем»тат

СССР

le делам из»брате»и» и ет»рмтий (53) УД К620.179. .14(088.8}

Дата опубликования описания 30. ..."., то„

1;-.„. "" -,::,:;.-, /

Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический инстит ут (72) Авторы изобретения

% (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ

ЭЛЕКТРОПРОВОДЯШИХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к электроьих нитным метоДам неразрушающего контро-. ля. и может быть использовано в про- мышленности для контроля качества точечных сварных соединений из неферромагнитных материалов.

Известно устройство для электромагнитного контроля, содержащее вихретоковый преобразователь, включенный в резонансный контур,и блок регистрации сигнала (1 ).

Известное устройство характеризуется недостаточной точностью контроля, связанной с зависимостью между добротностью ьихэетокового преобразователя и электрической проводимостью объекта контроля.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для электромагнитного контро- го ля электропроводящих материалов, со держащее соединенные последовательно генератор пилообразного напряжения, генератор перестраиваемой частоты, вих

2 ретоковый преобразователь (ВТП) .с механизмом вертикального перемещения, фазовый детектор и индикатор f23 .

Основной недостаток известного устройства состоит в необходимости точной и стабильной во времени синхронизации работы узла перемещения

ВТП с выходным сигналом генератора пилообразного напряжения, так как всякое отклонение скорости движения

ВТП от номинальной либо появление задержки в срабатывании узла перемещения приводит к значительной погрешности при определении частоты питающего ВТП тока. Применение емкостных либо индуктивных датчиков. перемещения для обеспечения синхронизации затруднительно, так как для нормальной работы устройства требуется широкий диапазон изменения зазора между-ВТП и объектом контроля. Кроме того, чувствительность данного устройства к контролируемому параметру является нелинейной функцией от величины удельной электрн3 99311 ческой проводимости в зоне контроля, поскольку при вариации последней измерения проводятся при постоянном фазовом угле вносимого в ВПТ напряжения и различных зазорах между ВТП и контролируемой поверхностью.

Цель изобретения — повышение точнооти контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено компаратором lg г фазы, соединенным с выходом фазового детектора, и подключенными к выходу вихретокового преобразователя последовательно соединенными амплитуднЬ м детектором, компаратором амплитуды, схемой И, второй вход которой подключен к выходу компаратсра фазы, и вольч метром мгновенных значений, измерительный вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения,20 выход подключен к индикатору, а опорный вход фазового детектора подключен к выходу генератора перестраиваемой частоты.

На фиг. 1 приведена блок-схема пред- 5 лагаемого устройства; на фиг. 2 — эпюры сигналов в контрольных точках устройства„

Устройство содержит соединенные последовательно генератор 1 пилообразного напряжения, генератор 2 перестраи ваемой частоты, вихретоковый преобра- зователь 3 с механизмом 4 вертикального перемещения, амплитудный детектор

5 и фазовый детектор 6, второй вход

35 которого подключен к выходу генератора

2 перестраиваемой частоты, два компаратора 7 и 8 амплитуды и фазы, схему

И 9, вольтметр 10 мгновенного значения, измерительный вход которого подключен к генератору 1 пилообразного напряжения, и индикатор 11.

1 4

При этом зазор между вихретокояым преобразователем 3 и: контролируемым объектом изменяется от%„, „до и (фиг. 2,Ы), а длительность цикла сблйжения Т существенно больше периода изменения частоты Т„„ (для практических целей Т/Т )i 10).

Напряжение с вихретокового преобразователя 3 подается на амплитудный и фазовый детекторы 5 и 6. На последний, кроме того, поступает опорное напряжение с выхода генератора 2 пере страиваемой частоты. Выходные напряжения амплитудного и фазового детекторов U и О < (фиг. 2, g u y ) подаются на компараторы амплитуды 7 и фазы

8, где сравниваются с опорными уровнями Ос и Оф

0 0

В момент равенства мгновенного значения сигнала на входе любого из этих компараторов и заданного ему опорного уровня логическое состояние на его выходе меняется на противоположное, т.е. на выходе компараторов формируются короткие прямоугольные импульсы в моменты совпадения О и О6 с уровнями

Ug и Оф соответственно (фиг. 2, о, В).

При одновременном совпадении входных сигналов и опорных уровней обоих компараторов 7 и 8 изменяется состояние и на выходе схемы И 9 (фиг. 2, ).

Импульс U, формируемый на выходе схемы И 9,производит однократный запуск вольтметра 10, который считывает мгновенное . значение напряжения на выходе генератора 1 пилообразного напряжения, однозначно связанное с частотой г ш,на выходе генератора 2 перестраиваемой частоты.

Индикатор 11 регистрирует измеренную величину и индицирует ее в конкретной форме и единицах измерений.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 2 перестраиваемой частоты вырабатывает переменный ток, частота которого (и периодически изменяется во времени с периодом Т отсо„„-„до м по линейному закону вследствие воздей50 ствия на его -цепи пилообразного напряжения с генератора 1 пилообразного напряжения, питающего вихретоковый преобразователь 3 (фиг. 2,Ь)Измерение осуществляется во время разового цикла сближения вихретокового

55 преобразователя 3 с контролируемым объектом (не показан) с помощью механизма 4 вертикального перемещения.

Формула изобретения

Устройство для электромагнитного контроля электропроводящих материалов, содержащее соединенные последователт но генератор пилообразного напряжения, генератор перестраиваемой частоты, ви ретоковый преобразователь с механиэмом вертикальногэ перемещения, фазовый детектор и индикатор, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено компаратором фазы, соединенным с выходом фазового детектора, и подключенными к выходу вихретокового преобразоваS ":993iii d тели последовательно соедииенными аМ=. - подключен к выходу генератора перестра-, плитудным детектором, коьаиаратором ам- иваемой частоты. плитуды, схемой И, второй вход которой : Источники информапни, подключен к выходу компаратора фазы, принятые во внимание при экспертизе и вольтметром мгновенных значений, 1. Авторское свндетельство СССР измерительный вход которого соединен с Ж 649944, кл. 9 01 И 27/90, 1976. выходом генератора пилообразного на- 2. Авторское свидетельство СССР пряжения, выход подключен к индикато- Ж 785730, кл. 5 01 И 27/90, 1978 ру, а опорный вход фазового детектора (прототип).

993ili

Составитель jQ. Глазков

Редактор А. Лежнина Техред Л.Пекарь Корректорй. Прохненко

Заказ 445/58 Тираж 87l Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13O35 Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

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