Устройство электромагнитного контроля металлических изделий

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 27/ 114 С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕПЬСТВУ К АВТОРСКОМУ хниче скин де Квн вреобыход0 нтро(56) Авторское свидетельство СССР .В 894550, кл. С 01 И 27/90, 1980.(54) УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГОКОНТРОЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к областинераэрушающего электромагнитного контроля металлических изделий. Цель изобретения - повышение надежности контроля эа счет отстройки от изменениявеличины зазора между вихретоковымпреобразователем и контролируемымобъектом. При наличии электромагнитного взаимодействия вихретоковых преобразователей (ВТП) с контролируемым объектом шестиплечий мост разбалансируется вносимыми в ВТП активным и реактивным сопротивлениями. На сигнальных входах соответствующих фазовых детекторов при специальном выборе величины сопротивлений шестиплечего моста возникают напряжения, фазовые сдвиги которых относительно напряжения автогенератора определяются соотношениями: с, агс 11 Хв 11 Ягд" влв,в т г и К- активное сопротивление;х и х , - реактивное соьн.ление.После преобразования сигналответствующими функциональнымиразователями и суммирования нустройства получается напряженне зависящее от изменения велизазора и несущее информацию олируемых параметрах. 1 ил, 1221578Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для электромагнитного контроляметаллических изделий,Цель изобретения - повышение надежности контроля.На чертеже представлена Функциональная схема устройства,Устройство электромагнитного контроля металлических изделий содержит 1 Одва вихретоковых преобразователя 1и 2, автогенератор 3, два Фазовых де-тектора 4 и 5, подключенные к выходампоследних два функциональных преобразователя 6 и 7, сумматор 8, входы 15которого соединены с выходами функциональных преобразователей 6 и 7, подключенные к выходу последнего последовательно соединенные нормирующийблок 9 и индикатор 10, шестиплечий 20мост 11, в четыре плеча шестиплечегомоста, три иэ которых - смежные, включены резисторы 12 - 15, а в каждый иэдвух других - последовательно соединенные конденсатор 16 (17) и вихретоковый преобразователь 1 (2), автогенератор 3 подключен к диагоналипитания шестиплечего моста 11, содержащей два последовательно соединенныхрезистора 13 и 15, и к объединенным ЗОопорным входам фазовых детекторов 4и 5, сигнальные входы которых подключены к измерительным диагоналям шестиплечего моста 11, реактивные сопротивления конденсаторов 16 и 17 выбра- З 5ны из условия равенства их по модулюсобственному реактивному сопротивлению вихретокового преобразователя 1(2),сопротивление резистора 15 в плечешестиплечего моста 11, смежном с плечами, каждое из которых включает последовательно соединенные вихретоковыйпреобразователь 1 (2) и конденсатор 16(17), выбрано из условия равенства ихсобственному активному сопротивлению 45вихретокового преобразователя 1 (2),а сопротивления остальных резисторовК равны между собой и выбраны иэ условияК100 Х 50 где Х - собственное реактивное сопротивление вихретокового преобразователя,Устройство электромагнитного контроля металлических изделий работает 55 следующим образом.При отсуствии электромагнитного взаимодействия вихретоковых преобра зователей 1 и 2 с контролируемым объектом ( на чертеже не показан) в плечах шестиплечего моста 11, содержащих последовательно включенные вихретоковые преобразователи 1 и 2 и конденсаторы 16 и 17, имеет место резонанс напряжений на частоте колебаний автогенератора, В этих условиях мост 11 оказывается сбалансированным и напряжения на сигнальных входах фазовых детекторов равны нулю. При наличии электромагнитного взаимодействия вихретоковых преобразователей 1 и 2 с контролируемым объектом шестиплечий мост 11 разбалансирован вноси-. мыми в вихретоковые преобразователи и 2 активными В.в и К, реактивВН.1 вн,тр ными х и х сопротивлениями. НаВН.1 вн,2сигнальных входах Фазовых детекторов 4 и 5 возникают напряжения, фазовые сдвиги которых относительно напряжения автогенератора 3 определяются соотношениями: ц,= агсг -в-"- х ная внн х н К+ К,+ К Ц = агсСс- агсГц1внеК+ К +Б.с вн.г где К - сопротивление резисторов 12,13 и 14;К - сопротивление резистора 15.Если сопротивление резисторов 12,13 и 14 выбрано так, что выполняетсясоотношениеК100 х ,где х - собственное реактивное сопро 3тнвление преобразователя 1 или 2,то с погрешностью менее 17 фаэовые сдвиги напряжений на сигнальных входахфазовых детекторов 4 и 5 будут определяться соотношениями: Б,:-.агсго -- еи. и 11 =агссо-ааавн, вне соответственно.На выходах Функциональных преобразователей 6 и 7, амплитудные характеРистики котоРых П вро г ( 1 1 в ) реализуют функцию Бв = 1 п(гЧПв ) р попуиаются напряиения о 1 п в апхвн, - 1 п - Е-а. соответственно,хвн,ввн.т 1,=агсь 1и о = агсгр -ааВН.1 вн.т е 1Таким образом, на выходах генераторов 4 и 5 имеют место напряженияНа выходе сумматора 8 имеет место разность этих напряженийБ - Н 1 и - - 1 п - ем, Вен, . которая при изменении величины зазоров между выхретоковыми преобразователями 1 и 2 и контролируемым объектом (при неизменных параметрах контролируемого объекта и фиксированной разности зазоров) остается неизменной, так 1 О как соотношение реактивных и активных вносимых сопротивлений экспоненциально зависит от зазора. В то же время напряжение на выходе сумматора 8 зависит от параметров контролируемого объ екта, что после нормирования блоком 9 отмечается индикатором 10.В устройстве чувствительность измерительной схемы, в которую включе ны преобразователи 1 и 2 (шестиплечий мост), к изменению контролируемого параметра остается неизменной в более широком диапазоне зазоров (до 15 мм), а применение предложенной формы обра ботки информации позволяет исключить влияние зазора на результат измерений.Ф ор му ла изо 6 ре тения30Устройство электромагнитного контроля металлических изделий, содержащее два вихретоковых преобразователя, автогенератор, функциональный преобразователь и последовательно соединенные35 нормирующий блок и индикатор, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности контроля, оно снабжено подключенным к входу нормирующего блока сумматором, вторым функциональным преобразователем,двумяфазовыми детекторами, опорные входы которых объединены, а выходы подключены квходам функциональных преобразователей, выходы которых соединены с входами сумматора шестиплечим мостом, в четыре плеча шестиплечего моста, три из которых - смежные, включены резисторы, а в каждое из двух других " последовательно соединенные конденсатор и вихретоковый преобразователь, авто- генератор подключен к диагонали питания шестиплечего моста, содержащей два последовательно соединенных резистора, и к объединенным опорным входам фазовых детекторов, сигнальные входы которых подключены к измерительным .диагоналям шестиплечего моста, реактивные сопротивления конденсаторов выбраны из условия равенства их по модулю собственному реактивному сопротивлению вихревого преобразователя, сопротивление резистора в плече шестиплечего моста, смежном с плечами, каждое из которых включает последовательно соединенные вихретоковый преобразователь и конденсатор, выбрано из условия равенства их собственному активному сопро" тивлению вихретокового преобразователя, а сопротивления остальных резисторов 1 равны между собой и выбраны из соотношения 1100 хгде Х - собственное реактивное сопротивление вихретокового преобразователя.1221578Составитель И. Рекунова Редактор М. Дылын Техред В.Кадар Корректор В. Бутяга Заказ 1607/51 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4