Устройство для электромагнитной дефектометрии

и 945769 СоюэСоветскихСоциаиистичесиихРеспубпнк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22)Задвлено 04,07.80 (21) 2950100/25 28с присоединением заявки йв(51) М. Кл,б 01 Й 27/90 Рвуаеретиииа 3 кйиитвт СИР аф авлаи изойрвтеиий н етхрытий(54) УСТРОЙ ЕФЕ ду дефетепем. 1Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано в вихретоковых устройствах дпя измерения параметров эпектропроводящих объектов.Известно устройство дпя эпектромагнйтной дефектометрии,содержащее генераторы высшей и низшей частот, соединенный с ними вихретоковый преобразователь,йоспедоватепьносоединенные подкпюченныйквыходу преобразоватепя блоквыделения составляющихвекторовсигнапа, бпокпреобразования сигналов в промежуточнуючастоту;"блок фазовых преобразованийсигнала промежуточной частоты и регистратор Ф 3,Недостаток этого устройства закпючается в малой точности измерения гпубины дефектов, зависящей от взаимногоположения дефекта и вихретокового преоб-,раэователя, я также от ширины дефекта.Наиболее близким по технической сущности к иэобн.тенню чвпяется устройстводпя эпектромягпцтной дефектометрни, сс 2держащее генератор переменного тока, токовую цепь, предназначенную дпя передачи энергии генератора в контролируемый объект, соединенные поспедоватепьно измерительный преобразоватепь и блок обработки сигналов, и индикатор 1 2,Недостаток известного устройства также заключается в низкой точности измерения глубины дефекта, так как резупьтаты контроля зависят от ширины дефекта и вариаций взаимного попожения меж- .ктом и вихретоковым цреобраэоваБель изобретения в .повышение точности измерения гпубины дефектов.Поставпенная цепь достигается тем, что устройство снабжено вторым генератором переменного тока, управпяющий вход которого соединен с выходом блока обработки сигналов, а выход подключен к токовой цепи, бпоком измерения отношения амплитуд токов генераторов, состоящим из преобразователя токов, двух избиратепьных усилителей, подключенных к3 9457выходу преобразователя и измерителя отношения сигналов, входы которого подключены к выходам избирательных усилителей, а выход - к индикатору.Причем блох обработки сигналов выполнен в виде двух избирательных усилителей, двух нормируюших преобразователей, подключенных к избирательным усилителям, и компаратора, входы которогоподключены к выходам нормируюших преобразовате лей.На чергеже представлена структурнаясхема предлагаемого устройства.Устройство дпя электромагнитной дефектометрии состоит из генераторов 1 и2 переменного тока высшей и низшей частот соответственно, токовой цепи 3 дляпередачи энергии генераторов в контролируемый объект, выполненной, например,в виде группы контактдв, предназначенных для электрического соединения контродируемого объекта с выходами генераторов 1 и 2, измерительного преобразователя 4, блока 5 обработки сигналов,25,выполненного в виде избирательных усилителей 6 и 7, подключенных своими входами к измерительному преобразователю4, а своими выходами через нормирующиепреобразователи 8 и 9 соответственно ксоответствующим клодам компаратора 10,выход которого соединен с управляющим30входом генератора 2, блока 1 1 измерения амплитуд токов генераторов, выполненного в виде преобразователя 12 токадля измерения без разрыва цепи, например трансформатора тока, охватывающего З 5участок цепи, соединенной с выходамигенераторов 1 и 2, избирательных усилитепей 13 и 14, соединенных своимивходами с преобразователем 12, а сво ими выходами с соответствующими входа- ф 0ми блока 15 измерения отношения сигналов, соединенного своим выходом с индикатором 16,Устройство работает следующим об 45разом.Генераторы 1 и 2 переменного токасоответственно высшей и низшей частотчерез токовую цепь 3 для передачи энергии генераторов в контролируемый объектВ 50создают в последнем токи протекающиечерез контролируемый участок,При этом законы распределения плотностей токов в зоне контроля известныиз предваритепьного анализа соответствующих математических моделей. Токи,55протекающие через контролируемый объект, создают певоэмушенное магнитноеполе, Измерительный преобразователь 4 ориентируют относительно невоэмущенно .го магнитного поля таким образом, чтобы оно не взаимодействовало с измерительным преобразователем, Рекомендуется для улучшения подавления невозмущенного магнитного поля использоватьдифференциальный измерительный преобразователь магнитного поля, При взаимдействии токов, протекающих через контролируемый объект, с дефектом возникаетвозмущенное магнитное поле, не совпадающее по направлению с невоэмушенными взаимодействующее поэтому с измерительным преобразователем 4, Величинанапряжения в каждой иэ частот на выходе преобразователя определяется расстоянием между дефектом и измерительнымпреобразователем 4, суммарным током.соответствующей частоты, перераспределенным дефектом и коэффициентомпреобразования преобразователя, зависящим отчастоты изменения магнитного поля, Иэтеории электромагнитной дефектоскопииизвестно, что нормированные по укаэанному коэффициенту преобразования напряжения на выходе преобразователя будутв первом приближении равны при равенстве суммарных токов обеих частот перераспреде пенных дефектов,При воздействии возмущенного поляна измерительный преобразователь 4 сигнал, пропорциональный разности нУрмированных амплитуд напряжений соответствующих частот на выходе преобразователя,формируется блоком 5 обработки сигналаСигнал свыхода блока 5 обработкисигнала воздействует на управляющийвход генератора 2, изменяя ток на еговыходе до получения равенства нормированных амплитуд напряжений обеих частот.Полученная совокупность амплитуд токов высшей и низшей частот однозначносвязана с глубиной выявляемого дефекта,так как другие параметры дефекта и расстояния от последнего до измерительногопреобразователя не изменяют соотношения между суммарными токами, перераспреде ляемыми дефектом,Совокупность полученных амплитуд токов целесообразно характеризовать отношением амплитуд токов высшей и низшей частот. Амплитуды токов обеих частот измеряются блоком 11 измерения амплитуд токов генератора, а их отношениеполучают на выходе блока 15 измеренияотношения амплитуд сигналов, сигнал скоторого поступает на вход индикатора16, по состоянию которого определяютглубину выявленного дефекта.887 Подписное Заказ 5321/6 НИИ П "Патент", г, Ужгород,уп. Проектная,4 фи Предлагаемое устройство обладает возможностью измерения глубины дефекта независимо от его раскрытия и поперечных размеров, возможностью измеревия глубины дефекта независимо от относительного положения измерительного преобразователя и дефекта, что особенно важно для непрерывного контроля при стационарно установленных преобразователях,Совокупность укаэанных преимуществ позволяет повысить надежность контроля и упростить систему первичных измерительных преобразователей эа счет уменьшения числа стационарно установленных преобразователей. формула изобретения 1Устройство для электромагнитной дефектометрии, содержащее генератор переменного тока, токовую цепь, предназначенную для передачи энергии генератора в контролируемый объект, соединенные последовательно измерительный преобразователь и блок обработки сигналов, и индикатор, о т и и ч а ю ш е е с я тем, что, с цепью повышения точности контро 5769 ьля, оно снабжено вторым генератором переменного тока, управляющий вход которого соединен с выходом блока обработки сигналов, а выход подключен к токовой цепи, блоком измерения отношения амплитуд токов генераторов, состоящим из преобразователя токов, двух избирательных усилителей, подключенных к выходу преобразователя и измерителя отношения сиг О налов, входы которого подключены к выходам избирательных усилителей, а выход - к индикатору.2, Устройство по п, 1, о т п и ч аю ш е е с я тем, что блок обработки 35 сигналов выполнен в виде двух избирательных усилителей, двух нормирую 1 лих преоб разоватепей, подключенных к избирательнымм усилителям и компаратора, входы которого подключены к выходам нормирую 2 о ших преобразователей,Ф Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР д 5 Мо 167062, кл, Ь 01 И 27/86, 1963,2, Авторское свидетельство СССР по заявке % 2604877/25-28,Кл, 6 01 й 27/90, 1978 .(прототип),