Вихретоковое устройство для контроля электрофизических параметров электропроводящих объектов

(19) 01) В 27 90 ОБРЕТ ОПИ САНИ К АВТОРСХОМУ ЛЬСТВУ 2унвого Кр и Е.Н дена Т литехн скии(54)(57) ВИХРЕТОКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРА МЕТРОВ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ОБЪЕКТОВ, содержащее соединенные последовател но модулятор, генератор и вихретоко вый преобразователь, соединенные тору. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГП 4 Й(71) Рижский орного Знамени по(56) 1, Авторское свф 717643, кл. С 01 И2, Гончаров Б.В.ка электромагнитныхля. М "Машинострое97( ) последовательно детектор, фильтрвыделения постоянной составляющей. и индикатор, и фильтр вьщеления пере.менной составляющей, подключенный ас- . к детектору, о т л и ч а ю щ е е с я. и- тем, что, с целью повышения точности.контроля, оно снабжено усилителемс управляемым коэффициентом усилеР ния, включенным. между выходом вихретокового преобразователя и детектором, соединенными последовательносинхронным детектором, измерительныйвход которого подключен к фильтру вьщеления переменной составляющей, а опор, ный вход - к модулятору, сумматоромиинтегратором, выходы которого .подключены к входам управления генератора и усилителя с управляемым коэф"ь фициентом усиления, и блоком опорного напряжения, подключенным к сумма4и индикатор, и фильтр выделения переменной составляющей, подключенныйк детектору, снабжено усилителем суправляемым коэффициентом усиления,включенныммежду выходом вихретокового преобразователя и детектором,соединенными последовательно синхронным детектором, измерительный входкоторого подключен к фильтру выделения переменной составляющей, а опорный вход - к модулятору, сумматороми интегратором, выходы которого подключены к входам управления генератора и усилителя с управляемым коэффициентом усиления, и блоком опорного, напряжения, подключенным к сумматору.На чертеже представлена блок-схема устройства,Устройство содержит соединенныепоследовательно генератор 1, выполненный с возможностью управленияпо частоте и амплитуде, вихретоковыйпреобразователь 2, усилитель 3 с,управляемым коэффициентом усиления,детектор 4, фильтр 5 выделения постоянной составляющей и индикатор 6.К выходу детектора подключены соединенные последовательно фильтрвыделения переменной составляющей,синхронный детектор 8, сумматор 9 ииндикатор 10, выходы которого подключены к генератору 1 и усилителю 3с управляемым коэффициентом усиленияК второму входу сумматора 9 подключен блок 11 опорного напряжения, ак опорному входу синхронного детектора 8 подключен модулятор 12, управляющий работой генератора 1.Устройство работает следующим образом.Пусть.в начальный момент временивихретоковый преобразователь 2 находится в воздухе. Напряжение на еговыходе практически равно нулю, поэтому на выходах фильтра 5 и синхронного детектора 8 напряжение также равны нулю. На выходе сумматора 9, аследовательно, и интегратора 10 на.пряжения равны опорному напряжениюблока 11. Вследствие этого коэффициент усиления усилителя 3 и ток генератор 1 максимальны. После установки вихретокового преобразователя 2.на поверхность контролируемого изделия (не показано) на выходе вихретоковогопреобразователя 2 появляетсяамплитудно-модулированное напряжение, которое усиливается с макси 50 10831Изобретение относится к контроль.но-измерительной технике и можетбыть использовано в авиационной,машиностроительной и судостроительной промышленностях для неразрушаюпего контроля свойств материалов и изделий.Известно устройство для электромагнитного контроля изделий, содержащее соединенные последовательно ге 1 Онератор, измерительный преобразователь, фильтры первой и третьей гармоник, детектор, блок отношений ииндикатор 41 .Недостатком известного устройства 15является зависимость показателейиндикатора от зазора между преобразователем и контролируемым изделием.Наиболее близким по техническойсущности является вихретоковое устройство для контроля электрофизических параметров электропроводящих. объектов, содержащее соединенныепоследовательно модулятор, генератор и вихретоковый преобразователь,соединенные последовательно детекторфильтр выделения постоянной составляющей и индикатор, и фильтр выделения переменной составляющей, подключенный к детектору 2 3.Недостаток известного устройствасостоит в невозможности контроляэлектрофизических параметров (удельной электрической проводимости 6или произведения магнитной проницаемости Й, на 4 ) электропроводящихобъектов произвольной формы независимо от изменения кривизны поверхности объекта, величины зазора междувихретоковым преобразователем и поверхностью объекта контроля, угла40наклона вихретокового преобразователя, наличия краевого эффекта, вызванного приближением вихретоковогопреобразователя к краю изделия, атакже присутствия вмятин, расслоений и непроводящих вкцючений внутриобъекта контроля.Цель изобретения - повышение точности контроля,Поставленная цель достигаетсятем, что вихретоковое устройстводля контроля электрофизических параметров электропроводящих объектов,содержащее соединенные последователь.но модулятор, генератор и вихретоковый преобразователь, соединенныепоследовательно детектор, фильтрвыделения постоянной составляющей 03 14Составитель Ю.ГлазковТехред Т,Фанта Корректор М.Шароши Редактор С,Юско Заказ 1734/38 Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1083 мальным коэффициентом усилителем 3. В результате выходное напряжение синхронного детектора 8 больше опорного напряжения блока 11На выходе сумматора 9 появляется разность, про противоположная по знаку опорному напряжению. Интегратор 1 О начинает выполнять операцию интегрирования. Напряжение на его выходе уменьшается. Это вызывает уменьшение коэффи циента усиления усилителя 3 и тока генератора 1, что в свою очередь приводит к уменьшению выходного напряжения синхронного детектора 8. Описанный процесс продолжается до тех пор, пока выходное напряжение синхронного детектора 8 не ста- нет равным опорному. В этот момент разность на выходе сумматора 9 близ. ка . к нулю, таким образом, в устрой . щ стве в процессе измерений путем автоматического регулирования коэффициента усиления усилителя 3 и тока генератора 1 поддерживается постоянной амплитудная чувствитель 103 4ность Б к обобщенному параметру ВТП /3, которая пропорциональна амплитуде ЖО огибающей амплитудно- модулированного напряжения. Действительно; модулятор 12 периодически изменяет частоту ь генератора 1 на .строго определенную величину дд .ЭТогда, учитывая, что Б = МО/Ды, при ,ды = сопзС получим Я = ЛП. Следовательно., регулируя величину опорного напряжения блока 11, можно менять в широких пределах амплитудную чувствительность по /3 . Это дает возможность проведения измерения малых отклонений контролируемых параметров от номинальных значений. Кроме того, устройство обладает высокой точностью измерений, которая обеспечивает стабильность тестового сигнала до) /Ш , достигающей для кварцевого генератора значений порядка 10, что позволяет поддерживать постоянство величины Ди)/Ю с точностью 0,017.