Вихретоковый дефектоскоп

(5 В С 01 И 27/О фМ ,Ъ р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ Е ИЗОБРЕТЕНВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Куйбышевский электротехнинститут связи и Всесоюзный змашиностроительный институт(54)(57) ВИХРЕТОКОВЫЙ ДЕФЕКТсодержаший идентичные измери енераторы, в ы соответст- спомогательазователи,ий е ически аочный во ССС 978, СССР 979 и ж ия,елья ипосатопо-:.азоОСКОП, тельный К АВТОРСМОМи вспомогательный автогконтуры которых включенвенно измерительный и вный вихретоковые преобрблок индикации, о т л и ч а ю Щ ис я тем, что, с целью повышенияизводительности контроля, он снабсоединенными последовательно умнотелем, счетчиком и схемой сравненвключенными между выходом измериного вихретокового преобразователблоком индикации, и соединеннымиледовательно делителем и одновибрром, включенными между выходом вмогательного вихретокового преобрвателя,и входом сброса счетчика.1067420 ЬМ= И-й=пп гИзобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может быть использовано в машиностроении для оценки качества изделий в автоматических линиях контроля.Известен вихретоковый дефектоскоп, 5 сддержащий последовательно соединенные генератор, измерительный контур, первый детектор, дифференциальный усилитель, оконечный блок, а также .последовательно соединенные вспомо-, 10 гательный контур, второй детектор,.причем вход вспомогательного контура подсоединен к выходу генератора, а выход второго детектора - ко второму входу дифференциального. усилителя 1.5Известное устройство характеризует недостаточное быстродействие, вызванное наличием интегрирующих цепей в детекторах. Уменьшение постоянной времени ЙС -цепей фильтра в О детекторе (приводящее к повышению быстродействиявызывает увеличение пульсаций на входе дифференциального усилителя, что создает значительные помехи при обнаружении дефекта.Наиболее близким к изобретению является вихретоковый дефектоскоп, содержащий идентичные измерительный и вспомогательный автогенераторы, н контуры которых включены соответственно измерительный и вспомогательный вихретоковые преобразователи, и блок индикации (,2 3Недостатками данного устройства являются его низкая помехоустойчи;вость из-эа изменения окружающей 35 температуры и низкое быстродействие,Цель изобретенья, - повышение производительности контроля.Поставленная цель достигается тем, что вихретоковый дефектоскоп,40 содержащий идентичные измерительный и вспомогательный автогенераторы, в контуры которых включены соответственно измерительный и вспомогательный вихретоковые преобразовате.ли, и блок индикации, снабжен соединенными последовательно умножителем, счетчиком и схемой сравнения, включенными между выходомизмерительного вихретокового преобразователя и блоком индикрации, и соединенными последовательно делителем и одновибратором, включенными между выходом вспомогательного вихретокового преобразователя и входом сброса счетчика.55На Фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого дефектоскопа; на фиг 2- временные диаграммы сигналов на выходе его блоков.Вихретоковый дефектоскоп содержит 60 .соединенные последовательно вихретоковый преобразователь 1, измерительный автогенератор 2, умножитель 3, счетчик 4, схему 5 сравнения и блок б индикации. Также дефектоскоп со держит соединенные последовательно вспомогательный вихретоковый преобразователь 7, вспомогательный авто- генератор В, делитель 9 и одновибратор 10, выход которого подключен к шине сброса счетчика 4.Вихретоковый дефектоскоп работает следующим образом.Измерительный вихретоковый преобразователь 1 совместно с измерительным автогенератором 2 преобразует информацию о состоянии контролируемого объекта (не показан ) в частоту электрического сигнала.Полученный сигнал с периодом Т и частотой Е умножается в умножителе 3 враэ. Одновременно сигнал с вспомогательного автогенератора 8 проходит через делитель 9 ( в результате чего частота сигнала Е делится враэ 1 и подается на вход сброса счетчика 4 через одновибратор 10,Число импульсов, поступающих в счетчик 4 эа время 1 = ьТ : и/Х равноппк. 2где Г - частота измерительного автогенератора 2;Е 2 - частота вспомогательногоавтогенератора 8;и - коэффициент умйоженияумножителя 3;и - коэффициент деления делителя 9.При изменении температуры окружающей среды или напряжения питания число импульсов, которое поступает на счетчик за время между сигналами сброса, равно+.4 Е2 ггде ЬХО - изменение частотыизмерительного автогенератора 2 иээа вибрации температуры окружа-,ющей средына величину ЛГо - изменение частотывспомогательногоавтогенератора 8вследствие действиятого же мешающегофактора.Изменение температуры окружающей среды вызыват изменение числа им." пульсов, поступающих в счетчик 4 эа время 12 на величину 1 1 1 1 2о р уОо Из последней формулы видно, что если выбрать рабочие частоты автогенераторов 2 и 8 одинаковыми, тип и конструкцию генераторов и преобразователей идентичными и расположить их в непосредственной близости друг от друга, то при равенстве частот К =Г и их одинаковом "уходе" аГ дУ1 2г изменение числа импульсов в счетчике. дй аО, т.е. при измененииаоокружающей температуры, напряжения питания, старении элементов у рас смотренной схемы сигнал вй компенсируется,При появлении дефекта под измерительным.вихретоковым преобразователем,1 частота измерительного авто- . генератора изменяется на величину 15 К . , что приводит к поступлению в счетчик импульсов, число которых равно вп(Г+а )А2Величину сигнала от дефекта можно оценить формулойщпГ +а 1 поХ/2из которой видно, что сигнал д Мрастет с увеличением коэффициентов и и в, т.е. увеличение и и щ целесообразноОднако значительное увеличение коэффициента деления и недопустимо из-за снижения быстродействия дефектосклпа Максимальное быстродействие будет при и =1, но и при и =4-8 быстродействие достаточно велико.На временных диаграммах фиг.2 показан случай контроля двух участ ков изделия. Как видно из чертежа, начиная с момента времени, отмеченного точкой 3 , частота измерительного автогенератора 2 возрастает, Такой случай возможен при недопусти мом увеличении толщины немагнитного покрытия на ферромагнитной основе.Эпюры фиг.2 иллюстрируют случай, при котором дефект вызывает увеличение Е . Условно коэффициенты выб раны равными в =2 и я =2 и счиается, что вспомогательный вихретоковый преобразователь 7 не взаимодействует с контролируемым изделием. Как видно из фиг.2, за время 12 =2 Т в счетчик 4 поступает три импульса, а при контроле дефектного . участка изделия за то же время в ,счетчик 4 поступает четыре импульса. Это вызывает появление сигналана выходе схемы 5 сравнения 01 .При изменении окружающей температуры или напряжения питания периоды Т 1 и Т 2 изменяются приблизительно на одинаковую величину д Тпричем в одну и ту же сторону .Вследствие этого конечное состояниесчетчика 4 не изменяется,Известно, что большичство видовдефектов (трещина, рчанина, пустотыи т.д.вызывают снижение частотыизмерительного автогенератора 2,однако зто не изменяет принципа действия дефектоскопа, так как схема 5сравнения выполнена таким образом,что регистрируются все дефекты, .неудовлетворяющие условию, +ддд (й -лйВОР Ачггде Й - заданное число;вид- допустимое отклонение.Следует отметить, что делениеавтогенераторов и преобразователейна измерительные и вспомогательныев данном случае условно.и оно принято для облегчения изложения принципаработы дефектоскопа.В зависимости от расположенияпреобразователей рассмотренная схемаможет работать в одном из двух режимов.В первом режиме оба преобразователя взаимодействуют с контролируемымизделием. В этом случае происходиткомпенсация не только случайного из-,менения температуры окружающей среды,напряжения, но и уменьшение влияниязазора и изменения электромагнитныхсвойств контролируемого иэделия. Втаком режиме дефектоскоп реагируетлишь на неоднородности электромагнитных свойств изделия, по разному воздействующих на каждый из ВТП,Во втором режиме один из преобразователей,1 (или 7 находится в зоневзаимодействия с контролируемым иэделием, а второй с изделием не взаи-,модействует, а лишь воспринимает воздействие температурного поля.Выбор того или иного режима работы следует производить лишь послеанализа конкретных условий контроляи видов дефектов.Технико-зкономический эффект предлагаемого устройства заключается вповышении технологичности контроля,экономичности устройства, надежностиработы.Зкономический эффект изобретения .составляет 8 тыс.руб,1067420 ФР 2, Г Составитель Ю.Глазковедактор М.Келемеш ТехредС.Мигунова Корректор А.Пов Филиал ППП "Патент", г.ужгород, Ул.Проектная,раж 828дарственного кизобретений иа, Ж, Раущс 11202/48 ТиВНИИПИ Госупо делам , 113035, Москв Подписномитета СССРоткрытийая наб д.4/