Электромагнитно-акустический дефектоскоп

(19) 51)4 С О 1 Б 29/О РИ ГННТ СССРОПИСАН ЗОБРЕТЕН ЛЬСТ АВТОРСКОМУ Цельвительно е чувстбретення - повьппедефектоскопа в шастот эа счет авт о ен Иэо контроть использованодефектоскопии ме агнитно-акустиче ожет бактной вления резонансно кого упр преобраз жиме при вател им методом. электро ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ(46) 30.10.89. Бюл. У 4071) Научно-производственное объединение по автоматизации горнорудныхметаллургических предприятий и энергетических объектов черной металлургии "Днепрчерметавтоматика"(56) Авторское свидетельство СССРУ 794491, кл. С 01 Б 29/04, 972,54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙДЕФЕКТОСКОП(57) Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техникии может быть использовано для бесконтактной дефектоскопин металлопродукции электромагнитно-акустическимметодом. Дефектоскоп позволяет повысить чувствительность контроля электромагнитно-акустическим методом приизменении частоты возбуждаемых вконтролируемом иэделии ультразвуковых колебаний. Электромагнитно-акустический дефектоскоп содержит генератор, усилитель, преобразователь,катушка которого выполнена в виде относится к средстерительной техники жгута иэ изолированных проводников,нормально закрытые ключи, число которых вдвое превьппает число проводников, конденсаторы по числу проводников, Одна обкладка каждого конденсатора соединена с началом соответствующего проводника и подключеначерез ключ к выходу генератора, адругая - через ключ к земле. Крометого, дефектоскоп снабжен парамивстречно-последовательно включенныхварикапов с резисторами по числупроводников катушки, блоком формирования управляющего напряжения, нормально закрытым ключом. Каждая параварикапов подключена параллельноключу, соединяющему обкладку конденсатора с землей. Общая точка парыварикапов через резистор соединенас выходом блока формирования управляющего напряжения, вход которогоподключен к выходу генератора, конецодного проводника катушки соединенс входом усилителя и через ключ -с землей, а остальные концы проводников катушки соединены с землей непосредственно. Под действием управляющего напряжения каждый контурпреобразователя при помощи системыварикапов настраивается на резонанс,соответствующий чистоте применяемыхультразвуковых колебаний. 2 ил.На фиг.1 показано конструктивноевыполнение катушки преобразователяэлектромагнитно-акустического дефектоскопа на фиг.2 - схема предлагае 95мого дефектоскопа.Дефектоскоп содержит преобразователь, который состоит из катушки 1индуктивности, намотанной жгутом,состоящим из изолированных проводников 2-5. Число проводников и конфигурация катушки индуктивности определяется параметрами контролируемого иэделия; два конца катушки условнообозначены как начало (н) и конец (к).15Кроме того, дефектоскоп содержитконденсаторы 6-9, нормально закрытыеключи 10-18, генератор 19, усилитель20, блок 21 формирования управляющего напряжения, пары последовательновстречных включенных варикапов 2225 и резисторы 26-29, Ключи могутпредставлять собой, например, двадиода, включенных встречно-параллельноБлок 21 формирования управляющего 25напряжения может представлять собойпреобразователь числа периодов в зондирующем импульсе в уровень постоянного напряжения, например, счетчикс цифроаналоговым преобразователем.Начала проводников 2-5 соединены свыходом генератора 19 через ключи10-18, концы проводников 2-4 соединены с землей непосредственно, а конецпроводника 5 - с входом усилителя 20и с земпей через ключ 18.Пары последовательно-встречно включенных варикапов 22-25 подключены паралельно ключам 14-17, соединяющимобкладки конденсаторов 6-9 с землей, 40Вторые обкладки указанных конденсаторов через ключи 10-13 соединеныс выходом генератора 19. Выход генератора 19 через блок 21 формированияуправляющего напряжения и резисторы 4526-29 подключен к общей точке парварикапов 22-25,Дефектоскоп работает следующимобразом.Ключи 10-18 замыкаются зондирую 50щим импульсом, поскольку величина егонапряжения превьппает потенциальныйбарьер встречно-параллельно включенньх диодов. При этом в блоке 21 формируется напряжение управления,пропорциональное числу периодов взондирующем радиоимпульсе, Напряжениеуправления через резисторы 26-29 поступает на пары варикапов 22-25, однако указанного напряжения недостаточно для размыкания ключей 14-17. Поэтому в режиме излучения каждому иэ проводников 2-5 подключен только один иэ конденсаторов 6-9 и образуется система параллельных контуров, настроенная на резонансную частоту, определяемую емкостью конденсаторов 6-9 и индуктивностью проводников 2-5. В режиме излучения полоса пропускания преобразователя должна быть шире, чем при приеме, поэтому требование к настройке контуров в резонанс при излучении может не выполняться. Вход усилителя 20 во время излучения через ключ 18 соединен с землей, Зондирующий импульс генератора 19 создает в преобразователе 1 направленное электромагнитное поле, которое в объекте контроля через взаимодействие наведенных им вихревых токов с полем постоянного магнита трансформируется ь упругие колебания ультразвуковой частоты, после отражения которых от дефекта или противоположной стенки объекта контроля происходит обратное преобразование упругих колебаний в электромагнитное поле на поверхности объекта контроля. Укаэанное вторичное поле возникает после окончания зондирующего импульса. При этом ключи 10-18 размыкаются, усилитель 20 подключается к последовательному контуру из варикапов 25, конденсатора 9 и проводника 5. Под действием управляющего напряжения с блока 21 емкости варикапов настраиваются на резонанс всех контуров, образованных элементами с позициями 2, 6, 22; 2, 23, 7;4, 24, 8; 5, входное сопротивление усилителя 20, 25, 9, Последний контур имеет электромагнитную связь со всеми остальными и при резонансе тока обеспечивает эффективный прием излученного сигнала.Управляющее напряжение на выходе блока 21 удерживается до прихода следующего зондирующего импульса. Если частота заполнения последующего зондирующего импульса отличается от предыдущей, меняется выходное управляющее напряжение блока 21 и преобразователь автоматически настраивается на прием в резонанс. Последовательно-встречное включение варикапов в парах позволяет линеаризовать характеристику преобразования управляющеФормула изобретения Фиг 1 фи тавитель И.Кесоя О.Ципле едактор Л,Пчолинская оррек ехред А.Кра 602/5 Тираж 789 ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и ри ГК113035, Москва, Ж, Раушская наб. Зака ВНИИПИ открытиям и д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 5 1587го напряжения в емкость. Модуляция емкости варикапов входным напряжениемв данной схеме не существенна, таккак уровень входного сигнала сос 5тавляет единицы микровольт. Электромагнитно-акустический дефектоскоп, содержащий генератор, усилитель, преобразователь, катушки которого выполнены в виде жгута иэ пизолированных проводников, 2 п нормально закрытых ключей, и конденсато ров, одна обкладка каждого из которых соединена с началом соответствующего проводника и подключена через ключ к выходу генератора, вторыеобкладки (п) конденсаторов через 20 соответствующие ключи соединены с землей, а конец одного иэ проводни 83 6ков соединен с выходом усилителя ичерез ключ - с землей, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения чувствительности, он снабжен и парами встречно-последовательно включенных варикапов, п резисторами, блоком формирования управляющего напряжения и дополнительным нормально закрытым ключом, каждая параварикапов подключена параллельноключу, соединяющему обкладку конденсатора с землей, а общая точка парыварикапов через резистор соединенас выходом блока формирования управляющего напряжения, вход которогоподключен к выходу генератора, вторая обкладка п-го конденсатора через дополнительный ключ соединенас землей, а концы остальных проводников соединены с землей непосредственно.