Вихретоковый дефектоскоп

(51)5 6 01 М 27/90 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) 156 (21) 476 (22) 08.1 (46) 29,0 (71) Кие ской ав (72) В.В рюхно и (53) 620 (56) Авт В 1564 45285827/282.892.92. Бюл. М 8вский институт ииации им. 60-лет,Запорожец, Н.МВ.В,ференец179,14 (088.8)орское свидетель528, кл. 6 01 К 27 женеров гражданя СССР(54) ВИХРЕТОКОВЪЙ ДЕФЕКТОСКОП (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю методом вихревых токов и может быть использовано для дефектоскопии эпектропроводных изделий, в том числе имеющих диэлектрическое покрытие. Целью дополнительного изобретения является повышение информативности контроля за. счет прогнозирования состояния материалов в процессе эксплуатации путем проведения анализа фазы спектральной плотности высокочастотных составляющих сигнала двухконтурного автогенератора де Ы 1716420 А 2 фектоскопа. Выходной сигнал автогенератора 2 и выходной сигнал блока анализа спектра высокочастотных составляющих сигнала автогенератора с усилителя 13 поступают на стробоскопические преобразователи соответственно ВЧ-сигнала автогенератора 16 и ВЧ составляющих сигнала автогенератора 20, где преобразуются в два сигнала промежуточной частоты (ПЧ). Сигналы ПЧ сохраняют то же напряжение, форму и фазовое отношение, что и высокочастотные входные сигналы и поступают на систему 19 фазовой автоподстройки частоты и на вход фазометра 21. Система 19 вырабатывает и регулирует частоту следования стробирующих импульсов управляющихх перестраиваемым генератором 18, импульсы которого синхронизируют генератор 17 стробирующих импульсов, с выходов которого сигналы поступают на стробоскопические преобразователи соответственно 16 и 20. Выходные сигналы последних поступают на входы фазометра 21, выходной сигнал которого (разность фаз) поступает на индикатор 22. 1 ил.50 55 Изобретение относится к неразрушающему контролю методом вихревых токов, может быть использовано для дефектоскопии электроп роводных изделий, в том числе имеющих диэлектрическое покрытие,и является усовершенствованием устройства по а вт.св.%1564528.Известен вихретоковый дефектоскоп, который снабжен последовательно соединенными фильтром высокой частоты, вход которого подключен к выходу автогенератора, преобразователем спектра, вторым согласующим усилителем, амплитудным детектором и вторым операционным усилителем, выход которого подключен к второму входу индикатора.Недостатком известного дефектоскопа является то, что он не позволяет прогнозировать состояние материала вследствие недостатка информации при контроле,Целью изобретения является повышение информативности контроля за счет прогнозирования состояния материала в процессе эксплуатации путем проведения анализа фазы спектральной плотности высокочастотных составляющих сигнала двух- контурного автогенератора дефектоскопа.Поставленная цель достигается тем,что дефектоскоп содержит последовательно соединенные вихретоковый преобразователь, двухконтурный автогенератор, первый амплитудный детектор, операционный усилитель, регулируемый усилитель и индикатор, включенные между преобразователем и входом управления регулируемого усилителя, второй амплитудный детектор, аналоговый ключ, второй вход которого соединен с вторым выходом усилителя и интегрирующий фильтр, а также блок анализа спектра высокочастотных составляющих сигнала двухконтурного автогенератора, включающий последовательно соединенные фильтр высокой частоты, преобразователь спектра, усилитель, третий амплитудный детектор и операционный усилитель, выход которого соединен с вторым входом индикатора, подключен к блоку измерения фазы спектра гармонических составляющих ВЧ сигнала автогенератора, содержащий последовательно соединенные со стробоскопическим преобразователем ВЧ сигнала, вход которого подключен к выходу автогенератора, а выход - к первому входу фазометра, систему фазовой автоподстройки частоты, перестраиваемый генератор, генератор стробоскопических импульсов, управляющий стробоскопическим преобразователем ВЧ сигнала и стробоскопическим преобразователем гармонических составляющих ВЧ сигнала автогенератора, вход которого 5 10 15 20 25 30 35 40 45 подключен к выходу усилителя, а выход подключен к второму входу фазометра, выход которого соединен с индикатором.На чертеже изображена блок-схема вихретокового дефектоскопа.Дефектоскоп состоит из вихретокового преобразователя 1, двухконтурного автогенератора 2, первого амплитудного детектора 3, операционного усилителя 4, регулируемого усилителя 5, индикатора 6, согласующего усилителя 7, амплитудного детектора 8, аналогового ключа 9, интегрирующего фильтра 10, фильтра 11 высокой частоты, преобразователя 12 спектра, усилителя 13, третьего амплитудного детектора 14, операционного усилителя 15, стробоскопического преобразователя 16 ВЧ сигнала, генератора 17 стробоскопических импульсов, перестраиваемого генератора 18, системы 19 фазовой автоподстройки частоты, стробоскопического преобразователя 20, фазометра 21, индикатора 22. Главными элементами схемы являются двухконтурный автогенератор 2, блок анализа спектра высокочастотных составляющих сигнала двух- контурного автогенератора 2, составленный из блоков 11-13 и фазометра 21.Дефектоскоп работает следующим образом,Блок анализа спектра ВЧ составляющих автогенератора 2 включает высокочастотный фильтр 11 с частотой среза асср = 50 мГц - подавляет гармонические составляющие автогенератора в диапазоне 3-40 мГц, Преобразователь 12 спектра построен по методу гетеродирования с промежуточной частотой, выбранной из условият 1,2,3тПЧтсргде 1 ср. - частота среза ВЧ фильтра;11,2,з - частоты 1,2,3, гармоник;1 пч - промежуточная частота преобразователя спектра, и предназначен для выделения спектральной плотности ВЧ гармонических составляющих автогенера- тора Яр)7 = Ар) Л 1 вч,где А(г 1) - комплексная амплитуда 7-й гармоники;Ь пч - полоса пропускания усилителя ВЧ 13;ЯЩ - спектральная плотность 7-й гармоники; Ащ= А 7 сов(7 т + сщ),Выходной сигнал автогенератора 2 и выходной сигнал блока анализа спектра высокочастотных составляющих сигнала авто- генератора 2 с усилителя 13 поступают на стробоскопические преобразователи, соответственно ВЧ сигнала автогенератора 16 и(чувствительность не зависит от толщины диэлектрического покрытия).Выходной сигнал поступает на индикатор 6. В этом случае (нарушение сплошности материала) применение анализа фазы спектральной плотности ВЧ составляющих автогенератора не имеет смысла,Анализ фазы ВЧ составляющих автогенератора позволяет выделить изменение фазы спектральной плотности в диапазоне 50-100 м Гц, тем самым увеличить информативность (с учетом анализа спектральной плотности ВЧ составляющих) о наличии структурных изменений, приводящих к последующему нарушению сплошности материала,45 50 Составитель Л.КрюковаТехред М. Моргентал Корректор М,Максимишинец Редактор С.Лисина Заказ 608 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ВЧ составляющих сигнала автогенератора20, где преобразуются в два сигнала промежуточной частоты (ПЧ) 20 кГц, Сигналы промежуточной частоты сохраняют то женапряжение, форму и фазовое отношение, 5что и высокочастотные входные сигналы.Сигнал ПЧ с преобразователя ВЧ сигналапоступает на систему 19 фазовой автоподстройки частоты и на вход фазометра 21.Система фазовой автоподстройки частоты 10вырабатывает и регулируетчастоту следования стробирующих импульсов, управляющих перестраиваемым генератором 18.Импульсы перестраиваемого генератора 18 синхронизируют генератор 17 стробирующих импульсов, с выходов которогосигналы поступают на стробоскопическиепреобразователи соответственно 16 и 20.Выходные сигналы преобразователей 16 и20 поступают на входы фазометра 21. 20Выходной сигнал фазометра 21 (разность фаз) поступает на индикатор 22, Каналустройства, состоящий из согласующегоусилителя 7, на вход которого поступает сигнал непосредственно с вихретокового преобразователя 1, амплитудного детектора 8,аналогового ключа 9, управляемого сигналом с выхода усилителя 4, и интегрирующего фильтра 10, позволяет выполнитьотстройку от изменения зазора при выпалнении контроля. Отстройка осуществляетсяпутем изменения коэффициента усиленияусилителя 5,При наличии дефекта сигнал с усилителя 4 отключает аналоговый ключ 9, интегрирующий фильтр 10 запоминает предыдущеесостояние, пропорциональное толщине диэлектрического покрытия, коэффициентусиления усилителя 5 остается неизменным40 Формула изобретения Вихретоковый дефектоскоп по авт.св,%1564528, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения информативности контроля, он снабжен последовательно соединенными первым стробоскопическим преобразователем ВЧ-сигнала, системой фазовой автоподстройки частоты, перестраиваемым генератором, генератором стробоскопических импульсов, вторым стробоскопическим преобразователем ВЧ- сигнала, фазометром и вторым индикатором, выходы усилителя и двухконтурного автогенератора соединены соответственно с вторым входом второго и третьим входом первого стробоскопических преобразователей ВЧ-сигнала, второй выход генератора стробоскопических импульсов соединен с вторым входом первого стробоскопического преобразователя ВЧ-сигнала, выход которого соединен с вторым входом фазометра.