Устройство для двухчастотного вихретокового контроля

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХЧАСТОТНОГОВИХРЕТОЮВОГО КОНТРОЛЯ(57) Изобретение относится к нераэрушающему контролю материалов и иэделий методами вихревых токов и может быть использовано в промышлен".ности для выявления внутренних ивнешних дефектов. Целью изобретенияявляется повышение точноСти контроляза счет повышения степени подавлениявлияния мешающего параметра в широко ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ(71) Специальное конструктонологическое бюро Физико-мкого института АН УССР(56) Авторское свидетельств9 769681, кл. С 01 Я 27/90,Авторское свидетельствоУ 896530, кл. С 01 Б 27/90803446551 диапазоне его измерения. После установки вихретоковогопреобразователя 6на контролируемое изделие на выходахполосовых фильтров 14 и 23 образуется сигнал разбаланса. Компенсациюполученного разбаланса устраняют спомощью сумматоров-компенсаторов 15и 24. Затем выбирают диапазон измерений и вводят вариацию мешающегопараметра. При этом на выходах полосовых фильтров 14 и 23 появляетсяприращение напряжений, из которыхформируется напряжение на выходепикового детектора 18 и фильтра 26нижних частот. После размыкания ключевых элементов 19, 27 и 31 путемрегулировки коэффициента передачиделителя 29 напряжения регистрируются нулевые показания нуль-индикатора22. Аналогично регулируется и фазовый сдвиг по нуль-индикатору 35, После выбора оптимальных значений этихвеличин осуществляется регистрацияконтролируемых параметров, 1 ил.Изобретение относится неразрушающему контролю материалов и изделий методами вихревых токов и может быть использовано в промышленности для выявления дефектов.Цель изобретения - повышение точности контроля за счет повышения степени поданления влияния мешающего параметра в широком диапазоне его 10 изменения.На чертеже приведена структурная схема устройства для двухчастотного вихретокового контроля.Устройство содержит генератор 1 15 основной частоты, последовательно соединенные генератор 2 вспомогательной частоты, фазовращатель 3, делитель 4 напряжения, сумматор 5, к второму входу которого подключен 20 генератор 1 основной частоты, вихре- токовый преобразователь 6, предварительный усилитель 7, первый умно- житель 8, полосовой фильтр 9 ииндикатор 10. 25Устройство также содержит последовательно соединенные второй умножитель 11, входы которого соединены соответственно с генератором 1 основной частоты и выходом фазовра щателя 3, второй полосовой фильтр 12 и делитель.13 частоты, выход которо-, го подключен к управляющему входу умножителя 8, последовательно соединенные третий полосовой фильтр 14, вход которого соединен с выходом предварительного усилителя 7, первый сумматор-компенсатор 15, третий умно- житель,16, четвертый полосовой фильтр 17, пиковый детектор 18; первый клю" 40 чевой элемент 19, первый блок 20- накопления, первую схему 21 вычитания и нуль-индикатор 22, последовательно соединенные пятый полосовой фильтр 23, второй сумматор в компенсат 24, четвертый умножитель 25, второй выход которого объединен с вторым входом умножителя 16 и подключен к выходу сумматора-компенсатора 24, Фильтр 26 нижних частот, второй ключевой элемент 27, второй блок 28 накопления и второй делитель 29 напряжения, .выход которого соединен с вторым входом схемы 21 вычитания. Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные первый преобразователь 30 фазы в напряжение, вход которого подключен к выходу полосового фильтра 17, ключевой элемент 31, блок 32 накопления, сумматор 33, схему 34 вычитания и нульиндикатор 35, соединенные последовательно преобразователь 36 фазы в напряжение, подключенный к выходу фазовращателя 3, и сумматор-компенсатор37, выход которого подключен к второму входу сумматора 33, источник 38напряжения компенсации, выход которого соединен с вторым входом сумматора-компенсатора 37, соединенные.последовательно формирователь 39 фазового сдвига 180 , вход которогооподключен к выходу полосового фильтра 17 преобразователя 40 фазы в на.-пряжение, схему 41 вычитания, второйвход которой подключен к выходу преобразователя 30 Фазы в напряжение,и усилитель 42 с регулируемым коэфФициентом усиления.Устройство содержит также два формирователя 43 и 44 напряжения компенсации, входы которых подключены соответственно к генераторам 1 и 2 основной и вспомогательной частот, а выходы - к вторым входам сумматоровкомпенсаторов 15 и 24, устройство содержит блок 45 управления, выходы которого соединены с вторыми входамиделителей 4 и 29 напряжения,Устройство работает следующим образом,На выходе сумматора 5 формируетсядвухчастотное зондирующее поле, определяемое сигналами генераторов 1 и 2основной и вспомогательной частот,в котором амплитуда и фаза высокочастотной составляющей регулируютсяделителем 4 напряжения и фазовращателем 3. Это напряжение поступает навихретоковый преобразователь 6.Информационный сигнал усиливаетсяпредварительным усилителем 7 и поступает на вход умножителя 8. Опорноенапряжение для работы умножителя 8Формируется последовательно соединенными умножителем 11, полосовым фильтром 12 и делителем 13 частоты, Полосовой фильтр 9 выделяет суммарныйсигнал на частоте, равной полусуммечастот генераторов 1 и 2 основнойи вспомогательной частот и величинаэтого сигнала регистрируется индикатором 10. Кроме того, информационный сигнал поступает на попосовыефильтры 14 и 23, суммируется в сумматорах-компенсаторах 15 и 24 с компенсирующими напряжениями, получае 1446551мыми с помощью формирователей 43 и 44 напряжения компенсации, перемцожается в умножителях 16 и 25, в результате чего получаются комбинационные составляющие сигнала.Амплитудные компоненты сигнала выделяются пиковым детектором 18 и запоминаются в блоке 20 накопления. Аналогично инАормационные составляющие сигнала накапливаются и в блоке 28 накопления. Схема 21 вычитания Аормирует разностный сигнал информационных составляющих, равенство которых регистрирует нуль-индикатор 22. Блок 45 управления осуществляет управление коэффициентами передачи делителей 4 и 29 напряжения, способствуя регистрации нулевой величины.Фазовая обработка сигнала осуществляется. с помощью преобразователя 30 Аазы в напряжение, сигнал с которого через ключ 31 поступает в блок 32 накопления, а затем через сумматор 33 и схему 34 на вход второго нуль-индикатора 35. Дополнительные напряжения для получения нулевых фазовых сдвигов получают с помощью преобразователя 36 Аазы в напряжение, сумматора-компенсатора 37 и последовательно соединенных Формирователя 39 Фазового сдвига 180 , преобразователя 40 Аазы в напряжение, схемы 41 вычитания и усилителя 42. Формула из обре тенияУстройство для двухчастотного вихретокового контроля, содержащее генератор основной частоты, соединенные последовательно генератор вспомогательной частоты, Аазовращатель, первый делитель напряжения, первый сумматор, второй вход которого подключен к генератору основной частоты, вихре- токовый преобразователь, предварительный усилитель, первый умножитель, полосовой Фильтр и индикатор и соединенные последовательно второй умножитель, входы которого подключены .к генератору основной частоты и выходу Фазовращателя, второй полосовой Фильтр и делитель частоты, выход которого подключен к управляющему входу первого умножителя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше" ния точности контроля, оно снабжено соединенными последовательно третьим полосовым Аильтром, вход которого со 510 едицс ц с выходом предварительногоусилителя, первым сумматором-компецсатором, третьим умцожцтелем, четвертым полосовым Фильтром, первым пиковым детектором, первым ключевым элементом, первым блоком накопления, первой схемой вычитания и цуль-индикатором, последовательно соединенными пятым полосовым Аильтром, вход которого соединен с выходом предварительного усилителя, вторым сумматором-компенсатором, четвертым умножителем, управ- лающий вход которого объединен с управляющим входом третьего умцожителя и подключен к выходу второго сум"матора, фильтром нижних частот, вторым ключевым элементом, вторым блокомнакопления и вторым делителем напряжения, выход которого подключен квторому входу первой схемы вычитания, последовательно соедицецньицпервым преобразователем Фазы в цапряженце, вход которого соединен с выходом четвертого полосового Фильтра,третьим ключевым элементом, третьимблоком накопления, третьим суммато.ром, второй схемой вычитания и вторым куль-индикатором, последовательно соединенными вторым преобразователем Аазы в напряжение, вход которого подключен к выходу фазовращателя,и третьим сумматором-компенсатором,выход которого подключен к второмувходу третьего сумматора, источником 35напряжения компенсации, подключеннымк второму входу третьего сумматоракомпенсатора, последовательно соединенными Аормирователем фазового сдвига 180 , вход которого подключенк выходу четвертого полосового фильтра, третьим преобразователем фазы внапряжение, третьей схемой вычитания,второй вход которой подключец к выходу первого преобразователя Фазы внапряжение, и усилителем с регулируемым коэффициентом.усиления, выходкоторого подключен к второму входувторой схемы вычитания, двумя Аормирователями компенсирующего напряжения, включенными соответствеццо между выходами генераторов основной ивспомогательной частот и вторымивходами первого и второго сумматоровкомпецсаторов, и блоком управления, 55выход которого подключен к управляющим входам первого и второго делителей напряжения.