Феррозондовый дефектоскоп

ч но гм;,": оная ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ои 739387цъммщюем К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубликовано 05.06,80. Бюллетень21Дата опубликования описания 15.06,80 по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Всесоюзный проектно-конструкторский технологический институт атомного машиностроения и котлостроения(54) ФЕРРОЗОНДОВЫй ДЕФЕКТОСКОП Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и предназначено для дефектоскопии изделий и ферромагнитных материалов. Оно может найти применение, в частности, при контроле сварных соединений и околошовной зоны котлоагрегатов.При контроле качества изделий феррозондовым методом при намагничивании контролируемого изделия полем электромагнита переменного тока возникает ряд трудностей по обеспечению выявляемости недопустимых мелких дефектов. Эти обстоятельства 0 связаны с тем, что на феррозондовый преобразователь постоянно действует магнитное поле рассеяния индукционного блока намагничивания (электромагнита), и на выходе феррозондового преобразователя выделяется большой уровень ложных сигналов,что затрудняет выделение полезных сигналов, а в, ряде случаев вообще не позволяет выделять сигналы от мелких дефектов. Известен феррозондовый дефектоскоп, осодержащий блок намагничивания, преобразователи, генератор для их возбуждения,детектор, усилители, пороговое устройство ииндикаторЦ,2Недостатком этого устройства является изменение поля рассеяния при изменении зазора между электромагнитом и изделием. Это приводит к изменению выходного уровня сигнала как дефектной, так и бездефектной зоны, а порог срабатывания порогового устройства остается постоянным. Поэтому для того, чтобы исключить, ложное срабатывание от поля рассеяния, необходимо повысить пороговый уровень срабатывания порогового устройства, Однако это ведет к пропуску дефектов, сигналы от которых ниже уровня срабатывания порогового устройства,Известно также устройство, содержащее блок намагничивания, генератор, феррозондовый преобразователь, усилитель и регистратор, которое, с целью повышениячувствительности и избирательности контроля, снабжено блоком предустановки нулевого уровня и блоком стробирования с двумя выходами 12). Устройство предназначено для контроля ферромагнитных материалов при намагничивании переменным магнитным полем, например полем электромагнита с расположен7393873ным в центре межполюсного пространства феррозондовым преобразователем.Недостатком этого устройства является то, что при контроле сложных изделий, имею-щих грубо обработанную или необработанную поверхности (например, литая арматура) возможно резкое изменение зазора между участком контролируемого изделия и полюсами электромагнита, Это приводит к увеличению поля рассеяния от полюсов электромагнита, в результате чего происходит ложное срабатывание устройства, что в свою 1 в очередь понижает точность и достоверность контроля.Данный дефектоскоп не может с высокой точностью контролировать изделия сложной конфигурации с необработанной поверхностью из-за отсутствия в нем блоков, по-давляющих ложный сигнал, возникающий в результате воздействия на феррозондовый преобразователь поля рассеяния от намагничивающей системы при изменении зазора между контролируемым изделием и полюсами электромагнита блока намагничивания.Наиболее близким к изобретению техническим решением является феррозондовый дефектоскоп, содержащий индукционный блок намагничивания, феррозондовый преобразователь и соединенный с ним электронный блбк и катушку йндуктивности внутри которой помещен феррозондовый преобразователь 13).Однако и в этом дефектоскопе на измерительный феррозондовый преобразователь воздействует поле рассеяния от блока намагничивания. Это мешающее поле вуалирует поле дефекта, особенно недопустимых мелких дефектов, что приводит к искажению информации при контроле. Точность и достоверность контроля снижаютсяпрй контро ле изделий с необработанной поверхностью, когда очень часто происходит резкое изменение зазора между контролируемым изделием и полюсами электромагнита. Следовательно, в этом случае сигналы выделяе 4 Е мых гармоник могут быть соизмеримы с сигналом от дефектов, что приводит к частым ложным срабатываниям и перебраковке изделий.Целью изобретения является повышение точности и достоверности контроля. 4Поставленная цель достигается тем, что феррозондовый дефектоскоп снабжен резистором, включенным последовательно с обмоткой электромагнита индукционного блока намагничивания и параллельно катушке индуктивности, плоскость витков которой параллельна оси сердечника феррозондово-го преобразователя.Наличие катушки индуктивности, питаемой током от блока намагничивания, позволяет создавать в зоне расположения ферро- у зонда локальное поле, компенсирующее поле рассеяния электромагнита, Следовательно, регулировкой величины и подбором направления тока в катушке индуктивности можно создать локальное поле, равное по величине и противоположное по знаку полю рассеяния. При изменении зазора между полюсами электромагнита и контролируемой поверхностью изменя, -гя и индуктивное сопротивление электромагнита, а следовательно, и величина тока намагничивания и тока в катушке индуктивности. При увеличении зазора ток через катушку индуктивности увеличивается, следовательно, увеличивается компенсирующее поле, которое препятствует нарастанию поля рассеяния в зоне расположения преобразователя. При уменьшении зазора все процессы протекают в обратном направлении. Таким образом, происходит автоматическая компенсация поля рассеяния в области феррозондового преобразователя при изменении зазора между полюсами электромагнита и контролируемой поверхностью изделия.На чертеже приведена блок-схема ферромагнитного дефектоскопа.Дефектоскоп содержит индукционный блок намагничивания, выполненный в виде генератора 1 низкой частоты и электромагнита 2, обмотка 3 которого подключена к генератору 1, резистор 4, включенный последовательно с обмоткой 3, феррозондовый преобразователь 5, катушку 6 индуктивности и электронный блок, выполненный в виде пенератора 7 возбуждения феррозондового преобразователя, последовательно соединенных фазового выравнивателя 8, выравнивателя 9 затухания, дифференциального усилителя 10, полосового фильтра 11, усилителя 12, фазового детектора 13 и оконечного блока 14, умножителя 15 частоты и детектора 16.Генератор 7 электронного блока соединен с обмоткой возбуждения преобразователя 5, измерительные обмотки которого соединены с входом выравнивателя 8 электронного блока. Умножитель 15 включен между выходом генератора 7 и опорным входом детектора 13. Катушка 6 включена параллельно части или всему резистору 4. Детектор 16 включен между концом резистора и входом АРУ усилителя 10;.Дефектоскоп работает следующим образом.Обесточенный электромагнит 2 с необходимым зазором устанавливают на эталонном образце, выполненном из того же материала, что и контролируемое изделие. Генератором 7 устанавливают оптимальный режим возбуждения преобразователя 5. Выходной сигнал автономно с каждого полузонда (за счет наличия выведенной на корпус средней точки измерительных обмоток) подают на вход фазового выравнивателя 8, где получают синфазные сигналы, поступающие затем на выравниватель 9 затухания.С выхода выравнивателя 9 синфазные сигналы с одинаковой амплитудой подаются на вход дифференциального усилителя 10. Напряжение между выходом усилителя в этом739387 формула изобретенияслучае будет равно нулю и не зависит от величины сигналов на его входе, поэтому на выходе полосового фильтра 11, а следовательно, на выходе усилителя 12 и фазового детектора 13, на опорный вход которого" поступаЕт-опорйбе"напряжение с" умво- жителя 15, сигнала не будет. Этим достигается балансировка преобразователя 5.Далее генератором 1 низкой частоты устанавливают оптимальную величину поля электромагнита 2 и, изменяя ток через катушку 6 путем снятия частичного напряжения, подающегося на резистор 4, добиваются нулевых показаний индикатора оконечного блока 14. Затем электромагнит 2 устанавливают на контролируемой поверхности, и производят контроль обычным способом.В дефектоскопе намагничивание контролируемого изделия осуществляется переменным полем. Для выравнивания чувствительности дефектоскопа в течение каждого периода перемагничивания на вход АРУ дифференциального усилителя 10 поступают импульсы с выхода детектора6. Синхронность этих импульсов с намагничивающим током обеспечивается тем, что на вход детектора 16 подано напряжение, пропорциональное току намагничивания, т,е. подано падение напряжения на резистор 4.Такое выполнение схемы дефектоскопа позволяет повысить также его чувствительность и избирательность при намагничиваьнии изделий полем электромагнита 2 через раздел диэлектрика и обеспечить высоконадежный контроль изделий с грубо обработанной или необработанной поверхностями (например, литья штампосварных изделий и др.) на наличие мелких недопустимых дефектов по ГОСТ 21104 - 75. Феррозондовый дефектоскоп, содержащий индукционный блок намагничивания,феррозондовый преобразователь и соединенный с ним электронный блок и катушку индуктивности, внутри которой помещен феррозондовый преобразователь, отличающийся тем, что, с целью повышения точности идостоверности контроля, он снабжен резистором, включенным последовательно с обмоткой электромагнита индукционного блока намагничивания и параллельно катушкеиндуктивности, плоскость витков которойпараллельна оси сердечника феррозондового преобразователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР345428, кл, б 01 Х 27/86, 1970.2. Авторское свидетельство СССР521511, кл. б 01 1 Ч 27/86, 1973.3, Авторское свидетельство СССР534683, кл. б 01 И 27/82, 973 (прототип).а дактор Ж.Рожковказ 2914/37ЦНИИ 1по113035,филиал ПП И Гос делам осква ПатСоставитель А.Техред К. ШуфрТираж 10 9ударственного комизобретений и оЖ - 35, Раушскаенто, г. Уж город,Матвеевич Корректор М. КостПодписноеитета СССРткрытийя на 6., д. 4/5ул. Проектная, 4