Вихретоковый дефектоскоп и способ его настройки

СО)ОЭ СОВЕТСКИХсоцИАлистичеснихРЕСПУБЛИК 3(51) 6 01 М 27 90 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов(57) 1. Вихретоковый дефектоскоп, содержащий два накладных преобразователя, установленных с возможностью вращения вокруг оси дефектоскопа, дватрансформаторных токосъемника и измерительную цепь, о т л и ч а к)рщ и й с я тем, что, с целью повышения точности путем отстройки от второго мешающего фактора, он снабжен Я 01078309 А переменными емкостями, образующими с накладными преобразователями и соответствующими вторичными обмотками трансформаторных токосъемников колебательные контуры, а измерительная цепь выполнена в виде Й), -мостовой схемы, смежные плечи которой служат первичными обмотками трансформаторного токосъемника.2. Способ настройки вихретокового дефектоскопа путем регулирования параметров измерительной цепи, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что при неподвижных преобразователях на бездефектном образце изменением емкостей колебательных контуров отстраиваются от одного из мешающих факто- фе ров, затем при вращении преобразователей на образце с нормированным дефектом и другого рода мешающим фактором изменением активных сопротивлений Й -мостовой схемы отстраиваются от этого мешающего фактора.Изобретение относится к неразрушающему контролю металлических изделий и может быть применено, вчастности, для выявления усталостныхтрещин в крепежных отверстиях ответственных узлов летательных аппара тов и для контроля труб.Известен вихретоковый дефектоскоп, содержащий два накладных преобразователя, установленных с возможностью вращения вокруг оси дефек О тоскопа, два трансформаторных токосъемника и измерительную цепь в виде сбалансированной ЬС -мостовой схемы 1Известен способ настройки данного вихретоковогодефектоскопа, когорый осуществляется путем регулирования параметров измерительной цепи 13Недостатком устройства и способа его настройки является недостаточная точность - невозможность подавления второго мешающего фактора. Это объясняется выбранными количественными соотношениями между элементами схемы включения преобразователей.Целью изобретения является повышение точности путем отстройки от второго мешающего фактора.Поставленная цель достигается тем, что вихретоковый дефектоскоп, ЗО содержащий два накладных преобразователя, установленных с возможностью вращения вокруг оси дефектоскопа, два трансформаторных токосъемника и измерительную цепь, снабжен перемен ными емкостями, образующими с накладными преобразователями и соответствующими вторичными обмотками трансформаторных токосъемников колебательные контуры, а измерительная 4 О цепь выполнена в виде Р), -мостовой схемы, смежные плечи которой служат первичными обмотками трансформаторного токосъемника.При этом согласно способу настройки вихретокового дефектоскопа путем регулирования параметров измерительной цепи при неподвижных преобразователях на вращающемся бездефектном образце изменением емкостей колебательных контуров отстраиваются от одного из мешающих факторов, затем при вращении преобразователей на образце с нормированным дефектом и другого рода мешающим фактором изменением активных сопротивлений-костовой схемы отстраиваются от этого мешающего фактора.На фиг. 1 дана схема вихретокового дефектоскопа; на фиг. 2 - комплексная плоскость и годографы. бОВихретоковый дефектоскоп содержит два накладных преобразователя 1 и 2, . расположенных близко друг к другу вблизи сравниваемых участков металла и установленных с возможностью 65 вращения вокруг оси дефектоскопа,два трансформаторных токосъемника,каждый из которых состоит из двухобмоток 3,4 и 5,б, причем вторичныеобмотки 3 и 5 - подвижные, а первичные обмотки 4 и б - неподвижные,две переменные емкости 7 и 8, образующие с накладными преобразователями 1 и 2 и соответствующими вторичными обмотками 3 и 5 трансформаторных токосъемников колебательныеконтуры, измерительную цепь, выполненную в виде РЬ -мостовой схемы,образованной первичными обмотками4 и б трансформаторных токосъемников и переменными сопротивлениями9 и 10, выполненными в виде потенциометра, и питаемой от генераторапеременной ЭДС 11. Контуры преобразователей, составленные из элементов:1, 7, 3, и 2, 8, 5, расположены навращающейся части дефектоскопа (обведено пунктиром ).На фиг. 2 обозначены годограф 12наклона преобразователя, основнойгодограф 13 преобразователя по обобценному параметру рц, годограф 14селективного подавления (ГСП) векторов 2 8 Н для разбалансированной мостовой схемы, сигналы от которых подавляются схемой, приведенной на фиг. 1,О - центр окружности ГСП, прямаяМЙ - линия, на которой расположеныцентры ГСП при различных разбалансахмостовой схемы, по - вспомогатель,ная система координат, гдеКВНшЬи зни). - индуктивное сопрою 1,1 тивление преобразователя, размещенного над однородным металлом, Йрн -приращение активного сопротивления,вносимое в преобразоватепь, и)Ьэ, -приращение индуктивного сопротивле-.ния, вносимого в преобразователь,иЬО - индуктивное сопротивлениепреобразователя в воздухе, М - уголнаклона линии центров ГСП относительно оси абсцисс,Вихретоковый дефектоскоп настраивают следующим образом.Экспериментальным путем предварительно получают значения вносимыхв преобразователь сопротивлений отмешающих факторов (например, изменения наклона преобразователя и изменения удельной электропроводности ),Настройку контуров преобразователейвыполняют при неподвижных преобразователях и при вращении объекта контроля. При этом вместо постоянныхемкостей 7 и 8 включают переменные(магазин емкостей ). Воспроизводятв статике действие одного из мешающих факторов ( например, изменениенаклона преобразователей в результате вибрации объекта контроля ) и подбирают значения емкостей 7 и 8, пока1078309 Ача сигнал, снимаемый с выходной диагонали моста, не станет близким или равным нулю, т.е. будет подавлен. Включают в контуры преобразователей постоянные емкости 7 и 8, равные подобранным с помощью переменных емкостей.Операцию по подавлению второго мешающего фактора выполняют при вращении преобразователей 1 и 2 над неподвижным образцом металла, имею щего локальные изменения удельной электропроводимости либо магнитной проницаемости или того и другого вместе. При этом с выходной диагонали моста снимается мешающий сигнал, 15 который можно наблюдать с помощью осциллографа в виде импульса.С помощью регулировки переменных сопротивлений 9 и 10 добиваются подавления сигналов, вызванных вторым мешающим фактором.После выполнения этих операций убеждаются в наличии чувствительнос ти к дефектам типа трещин с помощью контрольного образца, имеющего искусственную трещину, выполненную тонкой фрезой либо электроэрозионным способом.Вихретоковый дефектоскоп и способ его настройки используются следующим образом.При использовании в качестве информативного параметра о дефекте приращения амплитуды напряжения в выходной диагонали моста 81 (фиг. 1 ) годограф селективного подавления представляет собой окружность, центр которой располагается на прямой Мй а сама окружность проходит через начало вспомогательных координат вп (фиг. 2 ). Положение центра окоужнос 1 К ти определяется отношением =о(о (на фиг. 2 показано положение ГСП для с,щ( 1 При изменении о центр окружности перемещается по йрямой МЙ, а ее радиус будет тем меньше, чем ближе к балансу режим моста. При балансе (Км= 1) окружность ГСП стягивается в точку. Угол Ч наклона пря".- мой МЙ может изменяться в зависимости от величины результирующей добротности плеч моста с емкостями 7 и 8 . (фиг. 1): = врез Изменяя реактивное сопротивление контуров, включающих элементы 1, 2, 3 и 4, 5, б, можно изменять Срез, следовательно, и уголнаклона прямой МИ , Для подавления влияния двух разнородных мешающих факторов добиваются такого положения вблизи баланса моста, когда окружность ГСП оказывается вписанной в угол, образованный двумя годографами этих мешающих факторов (на фиг. 2) это годографы 12 и 13В результате при работе лефектоскопа в динамическом режиме каждый из мешающих факторов (в данном случае наклон преобразователя и изменения удельной электропроводимости) будут подавлены. ВНИИПИ Заказ 937/37 Тираж 823 Подписно филиал ППП Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4