Токовихревой дефектоскоп

Союз СоветскмдСоцмалмстмческмк ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ публик 8 ТОРСКОМУ СВИДЕТЕ ьное н авт, свнд-ву н 676(21) 2375991/25-28 22) Заявле с присоединением заявки ударственный ГГГР дмам изобр и открмтн(23) Приоритет Опубликовано 1504.79.Бюллетень % 1 ений Дата оп ования описания 15 Ю 4 Авторы зобрет ения Вохомский тлиб уральский электромеханический институт инжене железнодорожного транспорта(73) ель 4) ТОКОВИХРЕВОЙ ДЕФЕКТОС обретение относитс рушающего контроля елий и может быть ефектоскопии метал ыть также использо ии с другими физич нтроля - ультразву электромагнитно-ак я к областиматериалов использовано лов, Оно мовано и в со ескими методаковым, магнитустическим и нера и из при жет чета ми к скоп 1 О ли- от- ра- зо- тор фект мета час ельР ете обнаружение утем сравне с эталонным екторе.фектоскопа то приводит и, кроме и является 20 е- геждаю Известны токовихревой де одля обнаружения дефектов в лческих изделиях, содержащий тный генератор, преобразоват сбочим и эталонными датчиками енансный усилитель, фазовый д ки индикатор 111.В этом дефектоскопедефектов производится пния сигнала от образцадефектами в фазовом детОднако калибровка депроизводится вручную, чк субъективным ошибкам,того, процесс калибровктрудоемким,Известен также токовихревой дфектоскоп, содержащий частотныйнератор, преобразователь с воэбущей и измерительной катушками, резонансный усилитель, усилительнопреобразовательный блок и выходной индикатОр, а для автоматической калибровки введен анализирующий блок.Анализирующий блок состоит иэ схемы совпадения, схемы пусковых сигналов, амплитудного анализатора, элемента памяти и узла сравнения 21В этом дефектоскопе выходной сигнал анализируется посредством амплитудного анализатора, результаты анализа запоминаются в виде дискретных электрических сигналов элементов памяти, эти сигналы сравниваются с эталонными в узле сравнения, и по результатам сравнения автоматически регулируется коэффициент усиления усилителей усилительно-преобразовательного блока.Этот дефектоскоп позволяет автоматически определять параметры дефектов, однако требует сложных схемных решений, например включения слои- ного анализирующего блока.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является прибор для обнаружения дефектов, использующий вихревые токи, который содержит последовательно сое" диненные генератор импульсов, преобразователь, выполненный в виде воз,буждающей и измерительной катушек, резонансный усилитель, усилительнопреобраэовательный блок, выходной индикатор.Прибор содержит также анализирующий блок, который первым входом через схему пусковых сигналов подключен 5 к выходу резонансного усилителя, вторым входом - через схему совпадения к выходу усилительно-преобразовательного блока, а выходом - через узел сравнения ко входам усилителей усилительно-преобразовательного блока 3). Недостатком этого токовихревого прибора является невысокая точность контроля, так как анализ выходного сигнала, а следовательно, и параметров дефекта, производится только по одному заложенному в него параметру-амплитуде а другие параметры как фаза и частота, остаются неиспользованными, Малоинформативный анализ порождает и другой весьма существенный недостаток - воздействие на прибор различного вида помех.25Кроме того, амплитудный анализ выходных сигналов позволяет смоделировать на выходе анализирующего блока ограниченное число эталонных малоинформативных сигналов, вслед- ЗО ствие чего многие дефекты вообще оказываются необнаруженными.Целью изобретения является новышение точности контроля.Цель достигается тем, что предла гаемый токовихревой дефектоскоп снабжен одноканальным оптико-электронным блоком, выполненным в виде последовательно расположенных источника моно- хроматического света, .коллиматорной 40 линзы, ультразвукового модулятора света с пьезопреобразователем, сое- диненным с выходом усилителя, маски фильтров, интегрирующей линзы и фотодиода, выход которого соединен с 45 индикатором.На чертеже представлена функциональная схема описываемого токовихревого дефектоскопа.Токовихревой дефектоскоп содержит генератор 1 импульсов, подключенный к возбуждающей катушке 2 преобразователя 3. К измерительной катушке 4 преобразователя 3 подключен резонансный усилитель 5; в выходную цепь резонансного усилителя 5 вклю чен через пьезопреобразователь 6 одноканальный оптико-электронный блок 7, выполненный в виде последовательно расположенных источника 8 монохроматического света коллиматор ной линзы 9, ультразвукового модулятора 10 света с пьеэопреобраэователем 6, маски 11 фильтров с записью эталонных сигналов, интегрирующей линзы 12 и фотодиода 13, выход которого соединен с индикатором 14. Токовихревой дефектоскоп работает следующим образом.Генератор 1 импульсов вырабатывает последовательность импульсов с частотным заполнением, которые поступают .на возбуждающую катушку 2 преобразователя 3. Под воздействием поля возбуждающей катушки в проводящем образце эа счет электромагнитной индукции возникают вихревые токи. Вихревые токи, индуцируемые в металле, в свою очередь создают свое магнитное поле, противоположное по отношению к исходному магнитному полю. Возникающее результирующее поле вызыет появление напряжения на измерительной катушке 4 преобразователя 3. Это напряжение усиливается резонансным усилителем 5 и поступает ко входу одноканального оптико-электронного блока 7.дефектоскопические сигналы вместе с помехами подаются на пьезопреобраэователь 6 ультразвукового модулятора 10 света и возбуждают его оптически прозрачную среду, вызывая в ней периодические сжатия и разрежения, Ультразвуковой модулятор 10 света освещается плоско-параллельным пучком света, созданным монохроматическим источником 8 света и сформированным коллиматорной линзой 9,Непосредственно за Ультразвуковым модулятором света помещается маска 11 фильтров, представляющая собой оптический транспорант (например, фотопленку или фотопластинку) с записью сигналов от образца с эталонными дефектами. На одном транспоранте записывается заранее большое количество сведений о различных типах дефектов, а также о структуре металла и других контролируемых параметрах.При освещении ультразвукового модулятора 10 света плоско-параллельным светом световой потОк модулируется входным сигналом, а при прохождении оптического транспоранта он дополнительно модулируется эталонным сигналом. Результирующая модуляция определяется произведением двух функций - входного и эталонного сигналов. Полученные световые распределения при помощи интегрирующей линзы 12 фокусируются на некоторую поверхность фото- диода 13. Произведение двух функций и интегрирование результата перемножения соответствует корреляционному или оптимальному методу обработки входных дефектоскопических сигналов. Электрические информационные сигналы, возникающие на выходе фотодиода 13, отображаются на индикаторе 14 в виде автокорреляционной и взаимно- корреляционной функций, По виду корреляционной функции судят о типе, размерах и ориентации дефектов, а также и о структуре металла.657327 Составитель А. Матвеев Батанова Техоед М.Петко КоО. Билак некто писно а ССС тий д. 4 3/41 1089 По рственного комите зобретений и откр 35 Раушская наб,Зак ТирИПИ Госупо деламМосква 113035 лиал ППП Патент-, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Использование новых элементов одноканального оптико-электронного блока - выгодно отличает предлагаемый токовихревой дефектОскоп от известного, так как благодаря корреляционной обработке входного сигнала заметно повышается точность контроля 5 и выявляемость дефектов.Кроме того, одноканальный оптико- электронный блок производит идеальную обработку входного дефектоскопического сигнала по каждому из кана лов (по каждому дефекту), что позволяет просто и надежно отделить полезный сигнал от помех.Воэможность предварительной записи на маске фильтров большого количества сведений о различных типах дефектов и структуре металла позволяет расширить функциональные воэможности предлагаемого токовихревого дефектоскопа, а возможность использования оптико-электронного блока в других физических методах кон- . троля позволяет увеличить область применения предлагаемого технического решения. Формула изобретенияТоковихревой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенныегенератор импульсов, преобразователь, выполненный в виде возбуждающей и измерительной катушек, резонансный усилитель.и выходной индикатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности контроля, он снабжен одноканальнымоптико-электронным блоком, выполненным в виде последовательно расположенных источника монохроматического света, коллиматорной линзы, ультразвукового модулятора света с пьезопреобразователем, соединенным свыходом усилителя, маски фильтров,интегрирующей линзы и фотодиода, выход которого соединен с индикатором.Источники инФормации, принятые вовнимание при экспертизе.1, Патент СССР 9 328605,кл. С 01 Н 27/86, 1970.2. Патент Великобритании1255179, кл. й 1 1, 1971.3. Патент ВеликобританииР 1329302, кл. 6 1 К, 1973.