Феррозондовый дефектоскоп

(5 ц Ся 018 2 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ГОС АМ ЗСБРЕТЕНИ СПИ дифференцирования и подключенный к дете тий инаикру,отпцепью ин снабже т К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно производственное объединение "Атомкотломаш"(56) 1, Авторское свидетельство СССРЖ 376708, кл. С 01 М 27/90, 1970.2. Авторское свидетельство СССРЖ 748228, кл, С 01 й 27/90 1978(54) (57) ФЕРРОЗОНДОВЫЙ ДЕФЕКТОСКОП, соаержаший источник переменноготока, фазовращатель, подключенный к источнику переменного тока, блок намагничивания, поаключенный к фазоврашателюи источнику переменного тока, соециненные последовательно генератор, феррозонцовый преобразователь, усилитель, цетектор, первый пороговый блок, логическийблок и первый инаикатор, соединенные последовательно второй пороговый блок ивторой инцикатор, инвертор, включенныймежду выхоцом второго порогового блока и вторым вхоаом логического блока,чаюшийсявышения точности контроля,блоком измерения разности сигналов, со стоящим из дифференциального усилителя, включенного межцу детектором и вторым пороговым баском, и пинии зацержки, включенной межцу входами дифференциального усилителя, и каналом определения ориентации дефектов, состояшим из соединенных последовательно формирователя прямоугольных импульсов, подключенного к источнику переменного тока, генератора пилообразного напряжения, блока, измерения напряжения и индикатора ориен- с тации цефектов, и соединенных последовательно блока инцикации перехода нуля, поаключвнного через блок аиффврвнпиро ввния к автвктору, и схемы совпвавния, С второй и. третий вхоцы которой подключены соответственно к выхоцам формирователя прямоугольных импульсов и второго рва порогового блока, а выхоа схемы совпацения - к вхоау управления блока М измерения напряжения. Сл5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 1 103Изобретение относится к неразруша юшему контролю металлических изделий и можетбыть использомно при дефектоскопии сварных соецинений для определе ния типа и местоположения дефекта.Известен ферроэонповый цефектоскоп, содержащий блок намагничивания, первичный преобраэомтель с воэможностью вращения вокруг иэделия, блок отработки сигнала, детекторы, схему совпадения и индикатор1Оцнако данный дефектоскоп характери зуется низкой достоверностью контроля.Наиболее близким к предлагаемому является феррозонцовый дефектоскоп, содержащий источник. переменного тока, фазоврашатель, подключенный к источнику. переменного тока, блок намагничивания, поцключенпый к фазоврашателю и источнику переменного тока, соединенные по следовательно генератор, феррозонцовый преобразователь, усилитель детектор, первый пороговый блок, логический блок и первый индикатор, соединенные после домтельно второй пороговый блок и второй индикатор, инвертор, включенный между выходом второго порогового блока и вторым входом логического блока, блок дифференцирования и третий индикатор, подключенный к детектору Г 2 3 .Недостатком известного цефектоскопаявляется невозможность определения ориентации дефекта.Бель изобретения - повышение точности контроля.Поставленная цель достигается тем,что феррозондовый дефектоскоп, содержащий источник переменного тока, фазоврацатель, подключенный к источникупеременного тока, блок намагничивания,подключенный к фазоврашателю и истмнику переменного тока, соециненные поо лецомтельно генератор, феррозонцовыйпреобразователь, усилитель, детектор, первый пороговый блок, логический блок и первый индикатор, соединенные послецовательно второй пороговый блок и второй индикатор, инвертор, включенный между выхоцом второго порогового блока и вторым входом логического блока, блок дифференцирования и третий индика-. тор, подключенный к детектору, снабжен блоком измерения разности сигналов, состояшим из цифференциального усилите ля, включенного межцу цетекторсм и вторым пороговым блоком, и линии задержки, включенной между входами цифференциального усилителя, и каналом определения ориентации дефектов, состоящим иэ соединенных последовательно формирователя прямоугольных импульсов,подключенного к источнику переменного тока, генератора пилообразного напряжения, блока измерения напряжения и инцикатора ориентации дефектов, и соединенных последовательно блока инцика ции перехода нуля, подключенного через блок дифференцирования к детектору, исхемы совпадения, второй и третий входы которой подключены соответственно к выходам формирователя прямоугольных импульсов и второго порогового блока, а выход схемы совпапения - к вхопу управления блока измерения напряжения,На чертеже прецсгавлена блок-схема фе рроэон цового цефектоскопа.Дефектоскоп соцержит источник 1 переменного тока, две обмотки 2 и 3 блока 4 намагничивания, размещенные так,чтобы создаваемые ими магнитные полябыли взаимно перпенцикулярны, Обмотка 2подключена непосредственно к источнику 1 переменного тока, а обмотка 3 через фазоврашатель 5, К выходу источника 1 переменного тока подключен канал 6 определения ориентации дефектов,состояший иэ соециненных последовательно формирователя прямоугольных импульсов 7, генератора 8 пилообразногонапряжения, блока 9 измерения напряжения и инцикатора 10 ориентации дефектов, и соециненных последовательно блока 11 индикации перехода нуля и схемы 12совпадения, второй вход которой подключенк выхоцу формирователя 7 прямоугольныхимпульсов, а выход к управляюшемувходу блока 9 измерения напряжения.Дефектоскоп содержит также соединенные последовательно генератор 13, феррозондовый преобразователь 14, усилитель 15 детектор 16, блок 17 измерения разности сигналов, состоящий излинии 18 зааеркки и дифференциальногоусилителя 19, между входами которогоподключена лийия 18 эацержки, пороговый блок 20 и инвертор 21. К выходупорогового блока 20 подключен индикатор 22 и третий вход схемы 12 совпадения,Между выхоцом цетектора 16 и входом блока 11 индикации перехода нуля включен, блок 23 дифференцирования. Кроме того, к выходу детектора 16 подключен пороговый блок 24 и инпикатор 25, а к выходу порогового блока 24 - соединенные последовательно логическийпоявляется сигнал, амплитуда которогоне равна нулю. Сигнал, детектируетсяамплитудным детектором 16 и поцаетсяна вхоа блока 17 измерения разности ситналов, блока 23 аифференцирования, порогового блока 24 и индикатора 25,служашего пля настройки дефектоскопа.Блок 17 измерения разности сигналов выполняет вычитание сигналов, получаемых при намагничивании онтролируемого изцелия в двух взаимно перпенцикулярных направлениях. Это осуществляется слецуюшим образом; на оаин из входов,дифференциального усилителя 19 поцаеъся сигнал непосредственно с выхоаадетектора 16, а на другой - через линию 18 задержки, выполнявшую задержкусигнала на время, равное четверти периоаа колебания синусоицального напряжения источника 1, Напряжение с выходадифференциального усилителя 19, пропорциональное разности сигналов на его входах, поцается на вхоа порогового бпока 20.Если дефект протяженный (т.е. трешина), то величина напряжения на выходедифференциального усилителя 19 периоаически изменяется, постигая наибольшегозначения в те моменты, когда вектор магнитной индукции перпенцикулярен гранямдефекта, и наименьшего, когаа,векторпараллелен граням. Если цефект округлый (пора), то напряжение на выходеусилителя 19 невелико и изменяется мало, так как при любом направлении намагничивания амплитуда: сигнала от дефекта примерно оцинакова.Зацавая уровень дискриминации ддяпорогового блока 20, можно раэцедитьсигналы, вызываемые протяженными иокруглыми дефектами,Для протяженного цефекта напряжениена вхоце порогового блока 20 большеуровня дискриминации, Тогда напряжениеподается на инцикатор 22, отмечающийналичие протяженного цефекта (трешины), на опии из входов схемы 12 совпадения и вхоц инвертора 21, на выходе.которого есть напряжение, если его нетна входе, и наоборот. Если на выходеинвертора 21 напряжения нет, логический блок 26 не пропустит сигнал с выхода порогового блока 24 на инцикатор 27,отмечаюший наличие округлых дефектов. 3 103550 блок 26, к второму входу которого поц ключен выход инвертора 21, и индикатор 27.Дефектоскоп работает слецуюшим об разом, 5Синусоидальное напряжение источника 1 переменного тока подается на обмотки 2 и 3 блока 4 намагничивания, перемещаюшегося наа иэцелием (не показано). Каждая иэ обмоток 2 и 3 созцает Ю в контролируемом иэаелии магнитное поде, направление которого перпенцикулярно направлению магнитного поля, соэааваемого другой обмоткой. Напряжение на обмотку 2 подается с выхоаа источника 1 переменного тока, а на обмотку 3- через фазоврашатель 5, который выполняет савиг фазы на 90 . При этом в конотролируемом иэделии вектор магнитной инцукции равен геометрической сумме , 2 О векторов индукции, соэааваемых в изцелии кажцой из обмоток 2 и 3. факти, чески происходит вращение вектора магнитной индукции,без изменения его моцуля,25Одновременно напряжение с выходаисточника 1 попается на вхоц формирователя 7 канала 6 онрецеления ориентациидефектов. формирователь 7 прямоугольных импульсов формирует иэ подожитель- ЗОных (условно) подуводн синусоицальногонапряжения источника 1 прямоугольныеимпульсы, цлительность которых равнаполовине периода синусоиаального напряжения источника 1. Прямоугольные импульсы подаются,на вход генератора 8пилообразного напряжения, изменяющегося по линейному закону, и иа оцин иэвхоаов схемы 12 совпадения, На выхоцегенератора 8 появляется линейно изменяюшееся напряжение, Длительность нарастания напряжения на выходе генератора 8 равна цлительности прямоугольныхимпульсов. С выхода генератора 8 пилообра:йое напряжение подается на входблока 9 измерения напряжения.ферроэондовый преобразователь 14,возбуждаемый генератором 13, перемещается вместе с. блоком 4 намагничиыния по поверхности контролируемого изделия, Преобразователь 14 имеет круговую диаграмму направленности, Если аефектов нет, на выхоце ферроэонцовогопреобразователя 14 и на,выхоце селективного усилителя 15 амплитуда сигналаравна нулю, инцикаторы 22, 25 и 27не фиксируют наличие дефектов, При появлении дефекта поц преобразователем 14на выхоае селективного усилителя 15 Одновременно сигнал с выхода бло ка 23 дифференцирования поступает на вход блока 11 индикации перехода нуля,который подает сигнал в випе импульса на один иэ входов схемы 12 совпацения1035502 5824/45 Чираж 873 Подписное ИИП филиал ППП Патент", г. Ужгород ул. Проектна в момент достижения максимальногозначения сигнала на выходе амплитудного детектора 16, Это происходит вмомент, когца направление вектора индукции в иэделии перпендикулярно. граням 5дефекта, Схема 12 совпадения, на всевходы которой одновременно поданы сигналы с выхода блока 11 индикации перехоца нуля, выхода порогового блока 20и формирователя 7 прямоугольных импульсов, поцает сигнал на управляющийвход блока 9 измерения напряжения,который зафиксирует напряжения, которыйзафиксирует напряжение на выходе генератора 8 пилообразного напряжения. Навыходе блока 9 измерения напряжениясформировано постоянное напряжение,равное по величине значению пилообразного напряжения в момент поступлениясигнала с выхода схемы 12 совпадения,и которое измеряется индикатором 10.Напряжение линейно зависит от угла поворота вектора магнитной индукции в изделии относительно первоначального положения, определяемого конструкцией блока 4 намагничивания включением обмо-ток 2 и 3 и углом сцвига фаз питающихнапряжений этих обмоток,Если дефект округлый, то на выходеинвертора 21 есть напряжение, так как зопороговый блок 20 не пропускает сигнал, а пороговый блок 24, определяющийуровень амплитуцной цискриминации округлых дефектов, пропускает сигнал на один из входов логического блока 26. Дефект зафикисирован индикатором 27. Ориентация не опрецеляется, так как на один из входов схемы 12 совпацения сигнал с выхода порогового блока 20 не поступает,Таким образом, для разцеления дефектов на два вида - протяженные и округлые, используется различие амплитуц сигналов от дефектов при намагничивании их в двух взаимно перпендикулярных направлениях, Для протяженного дефекта происходит изменение сигнала при вращении вектора магнитной индукции (сигнал в определенные моменты времени достигает экстремальных значений). Для округлого цефекта изменение амплитуды сигнала почти не происходит, Это используется в цефектоскопе цля определения вида дефекта. Для определения ориентации протяженного дефекта используется то что амплитуца сигнала при вращении вектора индукции периоцически достигает наибольшего значения. В этот момент выполняется измерение напряжения пропорционального углу поворота вектора от первоначального . положения, определяемого конструкцией намагничивающего устройства, включением обмоток и сцвигом фаз напряжений этих обмоток.